專利名稱：用于脫水元件的材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于造紙機(jī)濕部(wet end)的脫水元件的材料、由該材料制備的脫水元件、該材料在制備脫水元件中的用途以及生產(chǎn)該材料的方法。
背景技術(shù)：
在造紙機(jī)的濕部，成型屏(forming screen)或者是成型網(wǎng)(forming wire)滑過多個(gè)促使水從漿液中排出的脫水元件，其中該成型屏或成型網(wǎng)支撐著在水中與化學(xué)藥品以及顏料在一起的纖維素纖維漿液。這樣的脫水元件包括成型板、箔刀片、真空刀片、吸水箱蓋板等等。典型地，從漿液中去除的流過成型屏的流出的水(effluent water)包含大約0.5％～1％的固體材料。典型地，這種固體材料包含大約95％的顏料(例如碳酸鈣)和大約5％的纖維素纖維。
因此，滑過這些脫水元件的成型屏受到了嚴(yán)重的磨損，這些磨損來自滑動(dòng)本身，也來自流出液中這些顏料以及纖維素纖維的存在。為此，成型屏，通常是聚酯織物，不得不以非常高的成本進(jìn)行更換，例如每30-35天更換一次。當(dāng)成型屏滑過平整的吸水箱蓋板時(shí)，這個(gè)時(shí)候流出的水量已經(jīng)顯著的減少了，成型屏上的磨損特別明顯。平整的吸水箱蓋板通常由非常堅(jiān)硬的陶瓷材料制成，比如說氧化鋁、氧化鉻、氧化鋯、碳化硅或者是氮化硅。在成型屏的磨損中，這些材料的性質(zhì)起著重要的作用，其重要程度與水排出液中顏料的類型和特性的重要程度相近，其中這些材料的性質(zhì)包括其表面粗糙度、孔隙率以及孔徑大小(參見例如M.Laufmann and H.-U.Rapp，Wochenblatt fürPapierfabrikation，114/16，615-622(1986))。
當(dāng)堅(jiān)硬的陶瓷蓋板遭受偶然撞擊破壞、應(yīng)力開裂、熱沖擊破壞和在與成型屏接觸中的磨削，因此其容易被損壞。典型地，陶瓷蓋板的制作成本也非常高，其原因是它是由小的、長(zhǎng)30-60毫米的獨(dú)立元件的集合體構(gòu)成的，在平整的吸水箱上這些元件粘結(jié)在一起，留下了使來自水流出液的顏料粒子能夠積聚的細(xì)小的空隙。這些顏料粒子的存在進(jìn)一步加劇了成型屏或成型網(wǎng)的磨損。
因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在涉及在造紙機(jī)濕部由成型屏在脫水元件上的滑動(dòng)所導(dǎo)致的成型屏磨損，以及與此相關(guān)聯(lián)的成型屏替換的高成本問題。此外，還存在涉及現(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷材料的容易損壞的問題。
GB 1 526 377公開了含有由聚氨酯制成的嵌入物的脫水元件，其原位鑄塑而成，然后被機(jī)器加工成期望的最終形狀。根據(jù)所述專利優(yōu)選采用的聚氨酯具有極好的硬度和磨損性能，其中優(yōu)選地，聚氨酯具有在93肖氏A到96肖氏A范圍內(nèi)的硬度值。聚氨酯中可以加入少量的填料。作為例子，提出聚氨酯“Adiprene L 167”，其是具有95肖氏A的硬度的組合物。該組合物中加入少量的綠色顏料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是緩解上面提到的涉及在造紙機(jī)中成型屏和脫水元件之間磨損和摩擦的問題，以及現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷材料容易損壞的問題。
通過如在所附的權(quán)利要求書中限定的用于脫水元件的材料，包括該材料的脫水元件，以及通過該材料在制備脫水元件中的用途滿足了該目的。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，在脫水元件和成型屏之間摩擦方面，材料中填料的含量起著重要的作用。還發(fā)現(xiàn)，用于脫水元件的較軟的材料一般導(dǎo)致成型屏上較低的磨損。發(fā)明者注意到了該意想不到的效果還含有低硬度填料的低硬度的彈性基體(諸如低硬度聚氨酯)產(chǎn)生了成型屏上低磨損以及脫水元件和成型屏之間低摩擦的優(yōu)越性能。
然而，現(xiàn)有技術(shù)中已知，在彈性基體中加入填料一般會(huì)導(dǎo)致材料硬度的提高。因此，為了獲得硬度足夠低的最終產(chǎn)品，本發(fā)明建議使用硬度值非常低的彈性聚合物基體，這種基體中添加有減少摩擦的填料。根據(jù)本發(fā)明所使用的基體(沒有任何填料)適合具有60肖氏A到80肖氏A的標(biāo)稱硬度值，根據(jù)加入填料的類型，為最終產(chǎn)品提供60到85肖氏A的硬度。
本發(fā)明基于如下認(rèn)識(shí)現(xiàn)有技術(shù)的問題能夠通過使用用于脫水元件的軟質(zhì)材料或者蓋板來緩解，然而其含有比較大量的填料。
因此，本發(fā)明提供用于脫水元件的軟質(zhì)無孔材料，該材料設(shè)計(jì)用于最小化成型屏的磨損，且其不存在現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷蓋板材料的易損壞性，也不存在其制造缺陷。
本發(fā)明的材料能夠被制備成一個(gè)或幾個(gè)連續(xù)的無孔元件，因此其完全消除了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)在基底(base substrate)上粘在一起的多個(gè)小元件的需求。
令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，使用用于脫水元件的軟質(zhì)彈性材料與常規(guī)使用例如氧化鋁或者碳化硅的硬質(zhì)陶瓷材料相比，在滑過這些脫水元件的成型屏上能產(chǎn)生較小磨損。當(dāng)軟質(zhì)材料和填料結(jié)合使用的時(shí)候，磨損的降低特別明顯，其中填料優(yōu)選為低硬度填料，該填料用于減小對(duì)滑動(dòng)屏的摩擦系數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于脫水元件的材料，其包括彈性聚合物基體和基本量(substantial amount)的填料，填料以高達(dá)50重量％，諸如10-50重量％的含量加入所述基體中，其中該材料的肖氏A硬度為60-85。
優(yōu)選地，填料以10-40重量％的含量加入，更優(yōu)選地，以15-30重量％的含量加入。
在生產(chǎn)本發(fā)明材料的方法中，填料以10-50重量％的含量加入到彈性聚合物基體中，優(yōu)選基體硬度(也就是如果沒有填料加入所得到的硬度)為60-80肖氏A的聚氨酯基體。然后固化該組合物以生產(chǎn)硬度(現(xiàn)在包含填料)為60-85肖氏A的最終材料。因此，典型地，填料的加入導(dǎo)致固化材料硬度的增大。
彈性聚合物基體優(yōu)選包含聚氨酯(PUR)。用作聚合物基體的其它合適材料包括聚脲、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠、天然或合成橡膠、聚氯丁二烯、聚丙烯酸酯、含氟彈性體、熱塑性彈性體和聚硅氧烷。當(dāng)不加入填料時(shí)，所選的彈性聚合物基體應(yīng)該具有60肖氏A到80肖氏A的標(biāo)稱硬度。
優(yōu)選地，填料是低硬度和/或固體潤(rùn)滑劑填料，諸如聚(四氟乙烯)(PTFE)或滑石。用作填料的其它合適材料包括超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉末、粘土(高嶺土)、碳酸鈣、氮化硼、硫化鉬、氟化鈣、二氧化鈦、碳化鈦、球形玻璃或陶瓷珠。
“低硬度填料”，它在這里是指莫氏硬度在1和5之間的填料。以莫氏硬度計(jì)算，鉆石具有值為10的硬度，云母具有值為1的硬度。例如，以莫氏硬度計(jì)算，氟化鈣硬度值為4，碳酸鈣硬度值在3和4之間，粘土(高嶺土)硬度值為1.5-2，二硫化鉬硬度值為1.5-2。
能夠采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)的分散或者配混(compounding)技術(shù)將填料加入彈性基體?；诤?jiǎn)潔的原因，因此在說明書中材料的制備將不再進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
具體實(shí)施例方式
下面將借助于大量的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。結(jié)合附圖可以更好地理解這些實(shí)施例，其中

圖1顯示的是在實(shí)施例中使用的一個(gè)測(cè)試元件；和圖2顯示的是在實(shí)施例中使用的測(cè)試裝置(set-up)。
相同的標(biāo)號(hào)貫穿所有附圖。
實(shí)施例下面將給出一些根據(jù)本發(fā)明的材料的實(shí)施例。應(yīng)該注意，給出這些實(shí)施例僅僅是出于說明的目的，本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求書來限定的。
首先參見圖1，其顯示了這些實(shí)施例中所使用的測(cè)試元件10。根據(jù)本發(fā)明，該測(cè)試元件包括圓柱形的不銹鋼支撐元件12，其裝配有彈性覆蓋材料11。每個(gè)測(cè)試元件的長(zhǎng)度(L)為72mm，且直徑(D)為5mm。如圖2所示，為了測(cè)試本發(fā)明的材料，許多相同的元件10被組裝(assemble)到了測(cè)試體19中。
這些實(shí)施例展示了用于脫水元件的材料，這些材料被設(shè)計(jì)用于最小化成型屏上的磨損，典型地，成型屏是聚酯織物。為了測(cè)試磨損特性，采用專門的磨損測(cè)試器AT2000(Einlehner，Kissing，Germany)。該測(cè)試器在標(biāo)準(zhǔn)顏料漿液的存在下，模擬成型屏上的磨損。
AT2000測(cè)試過程的操作條件將首先參考圖2詳細(xì)地進(jìn)行說明。該測(cè)試裝置包括充滿含水顏料漿液14的容器或者浴。在下面描述的實(shí)驗(yàn)中，漿液中的顏料濃度在0.8和3.2％之間。為了保持含水漿液的溫度在30℃以下，容器壁具有用于冷卻液體(水)的通道。為此，容器壁具有用于冷卻水的入口17和出口18。多個(gè)(典型地為16個(gè))根據(jù)圖1的測(cè)試元件10被裝配進(jìn)了測(cè)試體19中，其一般具有圓柱形的整體形狀。該測(cè)試體被支撐在旋轉(zhuǎn)軸13上。聚酯屏15模擬了成型屏的存在，該聚酯屏環(huán)繞測(cè)試體19，并且為了在測(cè)試體和聚酯屏之間施加力，該聚酯屏被連接到兩個(gè)桿16上。為了和聚酯屏15接觸，根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)測(cè)試元件10上所提供的彈性覆蓋材料11呈放射狀地面向測(cè)試體19外側(cè)。測(cè)試體總直徑為31.8mm，聚酯屏測(cè)試樣品尺寸為148mm×26mm。聚酯屏環(huán)繞測(cè)試體圓周的一半；因此，測(cè)試體和聚酯屏之間的磨損表面為50mm×26mm＝1300mm2。為了測(cè)試由測(cè)試體所導(dǎo)致的成型屏上的磨損，在聚酯屏15和測(cè)試體19之間，在其之間接觸力為2Kg下，旋轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了333m/分鐘的線性相對(duì)速度。測(cè)試進(jìn)行75分鐘，對(duì)應(yīng)大約25000m的測(cè)試距離。
上面所描述的測(cè)試裝置被用于下面所有的實(shí)施例，并且被稱為標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程。
實(shí)施例1該實(shí)施例涉及測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體包括用PTFE(聚(四氟乙烯))填充的鑄塑聚氨酯(PUR)基體。
為了制備該材料，把128.6g的PTFE粉末(“Zonyl MP 1200”，來自DuPont)在室溫下分散到300g的多元醇(“Hyperplast 2851024”，來自Hyperplast)中。量為63.93g的這種分散物被脫氣，并與43.61g的脫氣預(yù)聚物(“Hyperplast100”)以及2.35g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件10(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化彈性體硬度為81肖氏A，并且填料含量為17.5重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件10裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體19，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏15的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
下面的表1給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表1

表1顯示了當(dāng)使用本發(fā)明的被PTFE填充的材料時(shí)，相對(duì)于在相同條件下使用Al2O3和SiC，聚酯屏的磨損程度大幅度降低。
實(shí)施例2該實(shí)施例涉及由PTFE填充的鑄塑聚氨酯(PUR)測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體具有比上面實(shí)施例1的測(cè)試體高的肖氏A硬度。
為了制備該材料，44.09g的如實(shí)施例1中的相同初始多元醇/PTFE分散物被脫氣，并與35.11g的脫氣預(yù)聚物(Hyperplast100)以及2.49g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化的彈性體具有86的肖氏A硬度，并且填料含量為16.2重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
表2給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表2

表2顯示了用PFTE填充的材料硬度提高的效果。與Al2O3陶瓷相比，聚酯屏磨損程度的降低仍然很顯著，但是與SiC相比，磨損程度稍微偏高。
實(shí)施例3該實(shí)施例涉及由PTFE填充的鑄塑聚氨酯(PUR)測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體具有比上面實(shí)施例1的測(cè)試體低的肖氏A硬度。
為了制備該材料，48.32g的如實(shí)施例1中的相同初始多元醇/PTFE分散物被脫氣，并與29.13g的脫氣預(yù)聚物(Hyperplast100)以及1.14g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化的彈性體具有78的肖氏A硬度，并且填料含量為18.5重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
表3給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表3

表3顯示了用PFTE填充的材料硬度降低的效果。相對(duì)于與Al2O3和SiC來說，聚酯屏磨損程度的降低非常顯著。
實(shí)施例4該實(shí)施例涉及測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體包括用滑石填充的鑄塑聚氨酯(PUR)基體。
為了制備該材料，把129.05g的化妝品級(jí)的滑石粉和0.58g的Byk W 968(潤(rùn)濕和分散添加劑)以及0.58g的Byk A 555(脫氣添加劑)在室溫下分散到300g的多元醇(“Hyperplast 2851024”，來自Hyperplast)中。量為67.28g的這種分散物被脫氣，并與45.73g的脫氣預(yù)聚物(Hyperplast100)以及2.47g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化彈性體肖氏A硬度為80，并且填料含量為17.5重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
表4給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表4

表4顯示了具有高的長(zhǎng)寬比的低硬度填料(莫氏硬度在1和5之間)的效果。相對(duì)于與Al2O3和SiC來說，聚酯屏磨損程度的降低顯著。
實(shí)施例5該實(shí)施例涉及測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體包括用碳酸鈣填充的鑄塑聚氨酯(PUR)基體。
為了制備該材料，把250g的碳酸鈣粉末(“HC 50-BG”，來自O(shè)MYA)和0.3g的Byk W 968(潤(rùn)濕和分散添加劑)、0.3g的Byk A 555(脫氣添加劑)以及0.3g的Byk 088(消泡添加劑)在室溫下分散到300g的多元醇(“Hyperplast2851024”，來自Hyperplast)中。量為87.77g的這種分散物被脫氣，并與41.17g的脫氣預(yù)聚物(Hyperplast100)以及1.61g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化彈性體肖氏A硬度為82，并且填料含量為30.5重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
表5給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表5

表5顯示了具有低的長(zhǎng)寬比的低硬度填料的效果。與Al2O3陶瓷相比，聚酯屏磨損程度的降低仍然很顯著，但是與SiC相比，磨損程度稍微偏高。
實(shí)施例6該實(shí)施例涉及測(cè)試體的制備和測(cè)試，該測(cè)試體包括用六角形氮化硼(BN)填充的鑄塑聚氨酯(PUR)基體。
為了制備該材料，把129g的氮化硼粉末(“AC 6004”，來自AdvancedCeramics)和0.5g的Byk W 968(潤(rùn)濕和分散添加劑)以及0.5g的Byk A 555(脫氣添加劑)在室溫下分散到300g的多元醇(“Hyperplast 2851024”，來自Hyperplast)中。量為70.71g的這種分散物被脫氣，并與48.08g的脫氣預(yù)聚物(Hyperplast100)以及2.60g的增鏈劑1，4-丁二醇(Merck)混合兩分鐘，然后使用硅樹脂模型模塑為十六個(gè)元件(圖1詳細(xì)展示了其中之一)，在80℃的條件下固化24小時(shí)。所得固化彈性體肖氏A硬度為84，并且填料含量為17.5重量％。這十六個(gè)模塑成型的元件裝配在一起形成如圖2所示的測(cè)試體，打磨直徑至31.8mm。該經(jīng)過裝配和打磨的測(cè)試體按照標(biāo)準(zhǔn)AT2000測(cè)試過程對(duì)聚酯屏進(jìn)行測(cè)試。聚酯屏的磨損由兩個(gè)穿孔圓形樣品(直徑為23mm)的重量差決定，其中一個(gè)樣品在磨損區(qū)域內(nèi)，另一個(gè)在磨損區(qū)域外。
表6給出了在不同的顏料漿液濃度條件下，進(jìn)行測(cè)試所得到的穿孔樣品的重量損失，并將其與在相同測(cè)試條件下，采用具有常規(guī)的氧化鋁陶瓷和碳化硅覆蓋材料的兩種參考測(cè)試體所得到的結(jié)果進(jìn)行比較。
表6

表6顯示了具有高的長(zhǎng)寬比的固體潤(rùn)滑劑填料的效果。與Al2O3陶瓷相比，聚酯屏磨損程度的降低仍然很顯著，但是與SiC相比，磨損程度較高。
總之，已經(jīng)建議和描述過對(duì)用于造紙機(jī)濕部的脫水元件的現(xiàn)有技術(shù)硬質(zhì)陶瓷材料的替換。本發(fā)明的材料是肖氏A硬度在60和85之間的軟質(zhì)彈性材料。該材料包含含量為大約10-50重量％的填料。
優(yōu)選地，填料是低硬度和/或固體潤(rùn)滑劑填料。對(duì)于具有低/高長(zhǎng)寬比的填料的效果已經(jīng)被論證。該長(zhǎng)寬比被用于定義填料的形狀，且對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度與厚度的比例。球形或者近似球形粒子沒有或者有很低的長(zhǎng)寬比，然而小板(platelet)、薄片(flake)或者纖維具有高的長(zhǎng)寬比。長(zhǎng)寬比對(duì)于復(fù)合物的某些性能有著重要的影響，例如增強(qiáng)等。在上面提到的填料中，碳酸鈣和PTFE長(zhǎng)寬比低，而氮化硼和滑石長(zhǎng)寬比卻高得多。固體潤(rùn)滑劑是用于降低摩擦、提高承重能力、提供邊界潤(rùn)滑、降低磨損等的固體粒子。典型的固體潤(rùn)滑劑是石墨、二硫化鉬、PTFE和氮化硼。
因此，本發(fā)明完全消除了對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所采用的易損的陶瓷材料的需求。同時(shí)，造紙機(jī)中成型屏上的磨損被保持得很低，因此需要替換成型屏的頻率較低。根據(jù)本發(fā)明的材料能夠被提供在脫水元件的表面上。在某些情況下，甚至制備或多或少地完全由本發(fā)明材料構(gòu)成的脫水元件都是可能的。這些實(shí)施例顯示了當(dāng)使用本發(fā)明的用于脫水元件的材料時(shí)，成型屏上的磨損確實(shí)非常低?？梢钥闯觯哂懈?jìng)爭(zhēng)力并且商業(yè)上成功的脫水元件將會(huì)通過采用本發(fā)明的材料制備而成。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙機(jī)濕部的脫水元件的材料，該材料包括彈性聚合物基體，和以10-50重量％的含量加入所述基體的填料，其中該材料的肖氏A硬度為60-85。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該聚合物基體包括選自聚氨酯、聚脲、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠、天然或合成橡膠、聚氯丁二烯、聚丙烯酸酯、含氟彈性體、熱塑性彈性體和聚硅氧烷的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的材料，其中該聚合物基體包括聚氨酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該填料是低硬度填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該填料是固體潤(rùn)滑劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中該填料選自聚(四氟乙烯)、滑石、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉末、粘土(高嶺土)、碳酸鈣、氮化硼、硫化鉬、氟化鈣、二氧化鈦、碳化鈦、玻璃珠和陶瓷珠。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的材料，其中該填料是選自聚(四氟乙烯)和滑石的低硬度填料。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的材料，其中該填料以10-40重量％，優(yōu)選15-30重量％的含量加入。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的材料，其中該材料的肖氏A硬度為70-80。
10.一種用于造紙機(jī)濕部的脫水元件，所述脫水元件具有用于接觸成型屏的滑動(dòng)表面，其中該脫水元件的滑動(dòng)表面包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的材料在制備造紙機(jī)用脫水元件中的用途。
12.一種用于生產(chǎn)用在造紙機(jī)濕部的材料的方法，包括如下步驟制備具有60-80肖氏A標(biāo)稱硬度的聚合物基體組合物；向所述的聚合物基體組合物中，以10-50重量％的含量加入填料；固化所述組合物以獲得具有60-85肖氏A硬度的材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該填料以10-40重量％，優(yōu)選15-30重量％的含量加入。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中加入所述聚合物基體組合物的填料是莫氏硬度在1和5之間的低硬度填料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中加入的填料是滑石或聚(四氟乙烯)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于造紙機(jī)濕部的脫水元件的材料。該材料包括彈性聚合物基體，和以10－50重量％的含量加入該基體的填料，且該材料的肖氏A硬度為60－85。本發(fā)明還涉及一種包含該材料的脫水元件，以及該材料在制備脫水元件中的用途。
文檔編號(hào)D21F3/10GK1882743SQ200480033713
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月20日
發(fā)明者岡特·貝爾曼, 西爾瓦諾·弗雷蒂, 洛撒·伯查特 申請(qǐng)人:Btg埃克萊龐股份有限公司