改善振動恢復(fù)性的方法、涂層、壓擠元件和修復(fù)方法

專利名稱：改善振動恢復(fù)性的方法、涂層、壓擠元件和修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改善纖維幅材機的轉(zhuǎn)動的壓擠元件中的振動恢復(fù)性(vibration resilience)的方法、涂層(coating)、壓擠元件、及用于修復(fù) (reconditioning)涂層或壓擠元件的方法。特別地，本發(fā)明涉及(但不局限干)一種由多個層構(gòu)成的用于纖維幅材機的輥的復(fù)合涂層，以及用于形成這種由多個層構(gòu)成的復(fù)合涂層的方法。
背景技術(shù)：
在承載幅材的機械(如造紙機)中，使用彈性的、聚合物材質(zhì)的輥涂層，該涂層例如用在引導(dǎo)輥上或者用作壓輥的構(gòu)成壓區(qū)的表面，該壓輥用于從幅材中去除水分、或用于為幅材表面提供精整(拋光)特性的上膠和薄膜轉(zhuǎn)移以及壓光エ藝中。造紙機中的復(fù)合輥涂層所需具有的特性通常包括耐磨性和足夠的強度特性。除了這些特性之外，尤其在較新的多壓區(qū)壓光機中，ー個局限性能的因素是涂層的抵抗所謂的起楞(barring)現(xiàn)象的能力。就運行性(rurmability)、產(chǎn)品質(zhì)量及造紙機維護方面而言，這種起楞現(xiàn)象能導(dǎo)致嚴重的問題，此即何以要借助任何可行手段來防止該現(xiàn)象發(fā)生的原因所在。起楞現(xiàn)象是由于發(fā)生在壓光機中的自持振動(self-sustained vibration)而導(dǎo)致的。這種振動受多種因素影響，如機械共振、前面的載荷的反饋以及所用的復(fù)合涂層的特性。通常通過借助更好的設(shè)計和材料來抑制共振、通過使用質(zhì)量衰減器(mass attenuator)、或者通過調(diào)整壓光機的運行參數(shù)來達到防止起楞現(xiàn)象的目的。在與壓區(qū)相關(guān)的應(yīng)用中，由于速度、載荷及溫度的不斷提高，導(dǎo)致產(chǎn)生與彈性涂層有關(guān)的起楞現(xiàn)象的可能性増大。而這種起楞現(xiàn)象又逐漸導(dǎo)致振動加大到需要過早地更換涂層的程度?，F(xiàn)已做出多種努力來改善復(fù)合涂層的特性以獲得抵御起楞現(xiàn)象的更好的回復(fù)性(resilience)，如通過采用高填料含量的措施，該措施能減小涂層的形變并提高其耐磨性。起楞現(xiàn)象通常源自涂層之外，然而合適的涂層特性能夠預(yù)先防止起楞。對于起楞現(xiàn)象的發(fā)生與否，其中存在的一個可變因素是涂層的粘弾性(viscoelastic)特性。經(jīng)驗證明，耐磨性提高也使得運行周期延長。當在壓區(qū)的固有頻率范圍的條件下操作較短的測量時間時，調(diào)整粘弾性特性所起的作用是相對廣為公知的，但對粘彈行為(viscoelastic behaviour)以及在長期操作中這種粘彈行為的變化則了解較少。通過形成更硬的涂層(其具有更高的彈性模量)，能夠大幅減少涂層的磨損和振動的累積。如廣為公知的那樣，這可通過采用更加剛性的基體原材料(現(xiàn)有彈性模量不同的多種橡膠、PU(聚氨酯)、環(huán)氧樹脂和熱塑性塑料可供選擇)、更高的填料含量或者更加剛性的強化纖維，且另一方面采用更高的強化纖維含量來實現(xiàn)。然而，鑒于エ藝的特點，對于 ー個特定的應(yīng)用存在一個最佳的涂層硬度范圍，此即何以不能夠無限制地提高涂層的彈性模量的原因所在。例如，在上膠過程中，有利的是在輥上使用軟涂層，這類涂層的彈性模量不能太高。另ー方面，在壓光過程中，有利的是使用弾性充分的輥涂層，以使得壓光機壓區(qū)不致太短，并且在另一方面，使得壓光ェ序以充分均勻的方式壓緊紙張。如廣為公知的那樣，在壓光期間，涂層中、主要是剛度較低的表層中發(fā)生形變。在壓區(qū)中使用的弾性涂層一般由兩個或更多個層構(gòu)成，通常使下層的硬度大于表層的硬度。美國專利公報US 5887517描述了構(gòu)建在輥體上的這種分層的涂層的ー個示例， 其中當與金屬制輥體的距離增大時，這些層比鄰接的層更軟；換言之，涂層的硬度沿徑向逐漸減小。美國專利公報US 5023985A描述了ー種有聚合物涂層的輥，其外表面設(shè)有ー涂層，該涂層比上述較軟的聚合物涂層的厚度薄若干倍。現(xiàn)有技術(shù)的方案不能夠在所有情況下都能很充分地防止起楞現(xiàn)象的發(fā)生，這意味著起楞成為限制壓區(qū)的應(yīng)用的運行性的ー個主要因素。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，本發(fā)明提出一種用于改善纖維幅材機中的轉(zhuǎn)動的壓擠元件、特別是輥的振動恢復(fù)性的方法，其中該壓擠元件具有弾性涂層，該彈性涂層包括由聚合物材料制成的底層，該底層設(shè)于該壓擠元件的本體上；以及由聚合物材料制成的表層，該表層作為磨損層位于該底層的上面，且該表層包括作為最外徑向點的外表面，并且其中該表層在該涂層的外表面下面的徑向彈性模量被調(diào)整至小于該外表面的徑向彈性模量的水平。優(yōu)選地，該底層的徑向彈性模量被調(diào)整至小于該外表面的徑向彈性模量的水平。優(yōu)選地，在該表層與該底層之間設(shè)有中間層，該中間層沿徑向比該表層更軟。優(yōu)選地，該表層的徑向最外部(換言之即該表層的從該表面延伸到0. 2至Imm的深度的上部)被設(shè)置成沿徑向的硬度比該表層的內(nèi)部(換言之即該表層的下部)沿徑向的硬度更大，該下部沿徑向處于該上部的下面。優(yōu)選地，該表層的從該表面延伸到0. 2至Imm 的深度的上部被設(shè)置成沿徑向的硬度比該表層的下部沿徑向的硬度大15至20%。優(yōu)選地，借助于針對該表層的上部的熱處理，采用優(yōu)選高于該表層的初始熱處理所采用溫度的溫度，來硬化該上部。優(yōu)選地，將對UV輻射起反應(yīng)的成分或添加物加入該表層的聚合物材料中，并使得該上部能夠通過天然UV輻射硬化，或者借助UV處理來硬化該上部。優(yōu)選地，通過溶膠-凝膠硬化法(sol-gel hardening)來硬化該表層的外表面。優(yōu)選地，將該表層的下部中的溫度設(shè)定為高于該外表面中的溫度或者高于該表層的上部中的溫度，使得溫度差對應(yīng)于為使該下部比該上部更軟所需的彈性模量中的目標差 (targeted difference)0優(yōu)選地，該底層被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，其中，利用連續(xù)纖維強化的剛性層與利用不連續(xù)纖維強化的次剛性層(less rigid layer)相交替。優(yōu)選地，處于該表層下面的層設(shè)有基體聚合物(matrix polymer)，該基體聚合物具有與該表層相比較小的彈性模量以及較高的損耗因數(shù)(loss factor)。優(yōu)選地，上述處于該表層下面的層的熱導(dǎo)率被調(diào)整至高于該表層的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，在該表層與該底層之間設(shè)有一中間層，該中間層具有比該表層更高的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，在上述處于該表層下面的層中使用碳纖維或?qū)崽盍?，以獲得更好的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，該底層的熱導(dǎo)率被設(shè)定至高于該表層的熱導(dǎo)率。根據(jù)本發(fā)明的第二方案，本發(fā)明提出一種用于纖維幅材機中的轉(zhuǎn)動的壓擠元件、 特別是用于輥的彈性涂層，其中該彈性涂層包括由聚合物材料制成的底層，該底層固設(shè)于纖維幅材機的壓擠元件的本體上；以及由聚合物材料制成的表層，該表層形成為該底層上面的磨損層，且該表層包括作為最外徑向點的外表面，并且其中表層在該涂層外表面的下面的徑向彈性模量小于該外表面的徑向彈性模量。優(yōu)選地，該表層中的聚合物材料為聚氨酷。優(yōu)選地，該表層中的聚合物材料為環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，該底層的徑向彈性模量小于該外表面的徑向彈性模量。優(yōu)選地，在該表層與該底層之間設(shè)有中間層，該中間層沿徑向比該表層更軟。優(yōu)選地，該表層的上部被設(shè)置為沿徑向的硬度比該表層的下部沿徑向的硬度更大，其中該上部從該外表面延伸到0. 2至Imm的深度，該下部沿徑向處于該上部的下面。優(yōu)選地，該表層的從該外表面延伸到0. 2至Imm的深度的上部被設(shè)置成沿徑向的硬度比該表層的下部沿徑向的硬度大15至20%優(yōu)選地，借助于對該表層的上部的熱處理而使該上部硬化。優(yōu)選地，在該表層的聚合物材料中加入有對UV輻射起反應(yīng)的成分或添加物如光引發(fā)劑(photoinitiator)，并且該表層通過UV輻射而硬化。優(yōu)選地，該表層的表面通過溶膠-凝膠硬化法而硬化。優(yōu)選地，利用施涂于該表層的呈溶膠-凝膠形式的材料來處理該表層的外表面。 該材料可以是含有Si化合物的溶膠-凝膠。可允許該材料被吸收，并且可在例如升高的溫度下將該表面烘干。優(yōu)選地，該底層被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，其中，利用連續(xù)纖維強化的剛性層與利用不連續(xù)纖維強化的次剛性層相交替。
優(yōu)選地，處于該表層下面的層設(shè)有基體聚合物，該基體聚合物具有與該表層相比較小的彈性模量以及較高的損耗因數(shù)。優(yōu)選地，上述處于該表層下面的層的熱導(dǎo)率高于該表層的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，在上述處于該表層下面的層中可使用碳纖維或?qū)崽盍?，以獲得更好的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，至少在該弾性涂層的表層中使用的聚合物材料由聚氨酯、聚脲或環(huán)氧樹脂構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的第三方案，本發(fā)明提出一種纖維幅材機壓擠元件，特別是輥，其中該壓擠元件包括根據(jù)本發(fā)明的某些方案或?qū)嵤├龅耐繉?。根?jù)本發(fā)明的第四方案，本發(fā)明提出一種用于修復(fù)根據(jù)本發(fā)明的某些方案或?qū)嵤├龅耐繉拥姆椒?，或者用于修?fù)根據(jù)本發(fā)明的某些方案或?qū)嵤├龅睦w維幅材機壓擠元件的方法，在該方法中，沿該涂層的徑向?qū)⒃摫韺拥囊徊糠滞獗砻嫒コ降陀谀p的最深點，并且硬化該表層的暴露的外表面。涂層的磨損以及另一方面振動的累積，能夠得到大幅減緩而無須實質(zhì)上改變輥的最佳硬度。在要求嚴苛的與壓區(qū)相關(guān)的應(yīng)用中，如在多壓區(qū)壓光機和薄膜轉(zhuǎn)移ェ藝中，起楞
6現(xiàn)象的累積能夠得到減緩。根據(jù)本申請中描述的多個方案和實施例，本發(fā)明的方案能夠用于實現(xiàn)ー種復(fù)合的涂層結(jié)構(gòu)，該涂層結(jié)構(gòu)能衰減振動并因此而對起楞現(xiàn)象具有更好的復(fù)原力。本發(fā)明從具有壓區(qū)的纖維幅材機的應(yīng)用中例如從壓光機中消除了與起楞現(xiàn)象相關(guān)的振動，并為控制起楞 (現(xiàn)象)提供了顯著的有利條件，且由此而為改進目前的制造エ藝及進ー步開發(fā)幅材制造技術(shù)發(fā)展提供了顯著的有利條件。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)具有與現(xiàn)有技術(shù)的涂層相比使用壽命更長的用于纖維幅材機的輥的涂層。根據(jù)ー些實施例，能夠提高涂層的耐磨性，并能夠由此獲得具有較長維護周期的涂層的方案。涂層的磨損以及另一方面振動的累積，能夠得到大幅減緩而無須實質(zhì)上改變輥的最佳硬度。對本發(fā)明的待描述的或已經(jīng)描述的實施例的說明僅與本發(fā)明的某個方案或ー些方案一致，本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解，本發(fā)明任何方案的任何實施例均能以獨立方式或與其它實施例結(jié)合的方式應(yīng)用于本發(fā)明的同一方案及其它方案中。
以下結(jié)合附圖通過示例描述本發(fā)明，在附圖中

圖1至圖3示出環(huán)繞輥的本體而形成的一些優(yōu)選的涂層；以及圖4至圖6示出作為表層的彈性模量的變化量的函數(shù)，表層的形變的變化量和形變能的變化量的理論上的圖解示例。
具體實施例方式在以下的說明中，相同的附圖標記指代相同的部件。應(yīng)注意的是，所提供的附圖并非完全按比例繪制，并且這些附圖主要僅用于闡示本發(fā)明的一些實施例。圖1至圖3示出了ー些環(huán)繞輥9的本體130而形成的涂層10。本體130優(yōu)選為中空，但該本體也可以是實心的。復(fù)合涂層10可被用于提高涂層的減振能力，并由此減少起楞現(xiàn)象的發(fā)生。在圖1中，涂層10包括表層110，其外表面以附圖標記100標示；以及底層120， 其附接于本體130。在單涂層制造階段中，該表層優(yōu)選地形成為單層。該表層優(yōu)選為圍繞該底層而形成。根據(jù)圖1中的示例，減振復(fù)合輥涂層可實施為，使涂層10的表層110的上部 111(該上部從外表面100延伸達到0. 2至Imm的深度)被設(shè)置為比該表層110的下部112 硬，該表層110用作該涂層的磨損面。處于硬的上部111與較軟的下部112之間的邊界區(qū)以橫貫該表層延伸的點劃線110’標示。表層110優(yōu)選地由単一材料構(gòu)成。表層110的上部111圍繞下部112在徑向上形成。到0. 2至Imm的深度為止，涂層10的表層110的上部 111的硬度優(yōu)選地比表層110的下部112的硬度大15至20%。涂層10的優(yōu)選的第一種模量分級方式(modular gradation)如下表層110的硬的上部111 ；表層的下部112，其中下部112比上部111要軟；以及底層120，該底層如需要的話(但非必要)比下部112要硬。在圖2中，涂層10包括表層110，其外表面以附圖標記100標示；底層120，其附接于本體130;以及中間層115。該中間層115形成在表層與底層之間?？稍O(shè)置若干個中間層115。根據(jù)圖2，涂層10的優(yōu)選的第二種模量分級方式如下表層110的硬的上部111 ； 表層的下部112，其中下部112比上部111要軟；中間層115，該中間層如需要的話(但非必要)比下部112要軟；以及底層120，該底層如需要的話(但非必要)比下部112要硬。中間層115優(yōu)選地由與表層110的材料不同的材料構(gòu)成。根據(jù)ー個實施例，中間層115形成為比根據(jù)圖1設(shè)置的表層110硬，其中表層110的模量構(gòu)成被分級為從上部111到下部112 變得越來越軟。根據(jù)另ー個實施例，中間層115的模量構(gòu)成被分級為比表層110更軟。根據(jù)又ー個實施例，中間層115被形成為具有比該表層更高的熱導(dǎo)率。以下更詳細地描述涂層10的內(nèi)部各層的較高熱導(dǎo)率的影響，以及基于涂層的振動衰減特性的內(nèi)部各層的潛在加熱的影響。在圖3中，涂層10包括表層110，其外表面以附圖標記100標示；以及底層120， 其附接于本體130。該表層圍繞該底層或在該底層上面形成。底層120是層121和層122 相交替地形成的，其中層121由包括連續(xù)纖維的強化材料構(gòu)成，而層122由包括不連續(xù)纖維的強化材料構(gòu)成。涂層10的復(fù)合的底層120能夠用于改善涂層的減振(性能)，并從而減少起楞現(xiàn)象的發(fā)生。該表層的硬度可以是均勻分布的。在某些實施例中，表層110可具有如圖1所示的模量分級方式。在壓區(qū)接觸中使用的、涂布有聚合物的輥的維護和研磨周期一般是由涂層的不均勻磨損的程度或者/以及輥的振動水平提高的程度決定的?，F(xiàn)已注意到，對于振動而言，當涂層設(shè)置有ー個較薄的層(通常為0.2到Imm)吋，被涂布輥的振動水平的増大可從ー個低的振動水平的起點開始。由此可知，振動的加劇起因于涂層表面的材料特性的變化(疲勞)，而另一方面則起因于表面形狀的變化。對于磨損而言，研磨的影響是微不足道的。當利用有限元算法檢查工作涂層時，與現(xiàn)有技術(shù)中具有相同模量(module)的エ 作涂層相比，圖1至圖3中所示的涂層10的總的形變量基本上不會變化，其中沿切向和涂層的厚度方向(厚度方向=擠壓方向、徑向)的形變量相同(+/-2% )，但由于初始狀態(tài)較高，因此能夠給予涂層10的外表面100的疲勞軟化(fatigue softening)、優(yōu)選給予表層 110的上部111的疲勞軟化以顯著更長的工作周期。圖4在縱軸上以百分比形式示出表層中沿切向的形變的變化量，而在橫軸上以百分比形式示出彈性模量的變化量。圖5在縱軸上以百分比形式示出表層中沿徑向的形變的變化量，而在橫軸上以百分比形式示出彈性模量的變化量。圖6在縱軸上以百分比形式示出表層中的形變能的變化量，而在橫軸上以百分比形式示出彈性模量的變化量。圖4至圖 6示出了第一曲線20、第二曲線21和第三曲線22，它們是三個不同的工作涂層的示例。圖4至圖6顯示，表層100、111中的形變量已被軟化為小至5%，且表層100、111 中的形變能迅速増大。同吋，表層由于疲勞而繼續(xù)軟化。較硬的表面的第二個益處是形變能減小，這本質(zhì)上減少了磨損和振動。然而，在該表面的彈性模量超出20%吋，形變開始更為顯著地集中于表層110的下部112以及涂層的內(nèi)側(cè)部分112、115、120，在此情況下，不利之處可能在干，當例如通過研磨來修復(fù)壓擠元件(涂層)吋，與現(xiàn)有技術(shù)中具有相同模量的工作涂層相比，需要去除更多涂層。對于振動的衰減、及進而對于防止起楞現(xiàn)象而言，有利的是在外表面100下面的一個或多個層中也發(fā)生形變。處于外表面100下面的層的示例為表層的下部112(圖1和圖幻、中間層115(圖2)和底層120(圖幻。在此情況下，載荷下的壓區(qū)的形變能的ー較大部分從表層110的外表面100傳遞到下面的層，并且能夠減少壓區(qū)中的導(dǎo)致起楞的永久形變。通過適當?shù)剡x擇涂層10的層110、115和120的模量分級方式，當涂層10在其使用壽命期間因研磨而變薄吋，與使用現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)(在該結(jié)構(gòu)中，當朝向輥的本體130移動時，涂層材料的彈性模量逐層遞増)相比，壓區(qū)長度的變化量能夠減少。所提出的總的原則是在涂層10的表層110中，將外表面100下面(或上部111下面)的層的徑向(沿擠壓方向)彈性模量(硬度)調(diào)整到低于該表層的外表面的徑向(沿擠壓方向)彈性模量(硬度)的水平?？赏ㄟ^多種不同方式來設(shè)置涂層10的表層110的較高的彈性模量，換言之即磨損層的較高的彈性模量。此外，并且選擇性地，可通過多種不同方式來設(shè)置表層110下面的層的更高的彈性模量。一種簡單的方式是涂層10的熱處理，利用針對外表面100的熱處理，通過“回火” 來硬化與表層110(磨損層)的外表面100緊鄰的上部111，并且熱處理與研磨結(jié)合重復(fù)地進行(例如圖1和圖幻。這種“回火”可以僅針對涂層10的外表面100和上部111，采用與該表面/表層的初始熱處理相比更高的溫度。另ー種方式是使用對UV輻射起反應(yīng)的涂層材料，使得表層110的上部111在自然光下自身硬化，并且這可借助獨立的UV處理(例如圖1和圖2)來強化。第三種方式是借助溶膠-凝膠硬化法來硬化外表面100和上部111，例如硬化至小于厚度10 μ m。第四種方式是控制輥的工作條件，使得表層110的下部112中的溫度高于外表面 100和上部111中的溫度，或者涂層10的內(nèi)側(cè)部分115、120中的溫度高于外表面100和上部111中的溫度，由此使溫度差對應(yīng)于彈性模量中的目標差。例如，可以冷卻輥的表層110， 或者/井且可以加熱表層Iio的下部112/涂層的內(nèi)側(cè)部分115、120。第五種設(shè)置減振外表面100下面的層的結(jié)構(gòu)的方式是在底層120中使用分層結(jié)構(gòu)，該分層結(jié)構(gòu)包括利用連續(xù)纖維來強化的剛性層121和與剛性層相交替地設(shè)置的利用不連續(xù)纖維來強化的次剛性層122(圖幻。這種結(jié)構(gòu)能夠保持底層120的強度，同時提高該結(jié)構(gòu)的形變能力，并因此而改善減振。通過將底層120作為混合結(jié)構(gòu)來卷繞，能夠容易地制造這種結(jié)構(gòu)的減振復(fù)合涂層10，在上述混合結(jié)構(gòu)中，包括連續(xù)纖維的編織強化層與包括不連續(xù)纖維的墊層(mat)相交替。除了上述結(jié)構(gòu)之外，第六種設(shè)置減振外表面100下面的層的結(jié)構(gòu)的方式是在處于表層110下面的層中(例如在圖1和圖3示例中的底層120內(nèi))使用基體聚合物，該基體聚合物對于減振特性而言是適合的。其中該基體聚合物可以與表層110的基體聚合物不同。 底層120的基體聚合物例如可具有較小的彈性模量，并且其損耗因數(shù)(tan d)可以比表層 110的損耗因數(shù)大，在此情況下，底層能夠更好地吸收形變能，并由此衰減振動。由于底層靠近金屬制輥體，底層中的熱傳導(dǎo)比表層更佳，因此與表層110相比，在底層120中形變能轉(zhuǎn)化為熱能的問題并不那么大。根據(jù)ー些實施例，底層中的熱傳導(dǎo)比表層更好的原因還在于底層120中利用連續(xù)纖維加強的那些層(圖3)的纖維含量高。與功能性的表層不同的是，在底層120中還可使用碳纖維或?qū)崽盍蟻慝@得更好的熱導(dǎo)率。碳纖維和導(dǎo)熱填料可作為單獨的層使用或結(jié)合到整體的底層結(jié)構(gòu)中。所用的導(dǎo)熱填料例如可以是金屬顆?；蚍勰畹牡X，或者可利用金屬來處理(treat，涂覆)纖維。在底層120中可使用芳族聚酸胺纖維(aramid fiber)以獲得韌性。芳族聚酸胺纖維和碳纖維可作為 ー種混合結(jié)構(gòu)來使用。在低成本條件下，可使用玻璃纖維。玻璃纖維可被金屬化(例如涂鎳或涂銀)以提高熱導(dǎo)率。一種用于將底層的模量或中間層的模量調(diào)整為低于表層的模量的選擇方案是，在底層或中間層中使用諸如微球體之類的柔性顆粒。例如可將填充有空氣或填充有氣體的玻璃球或苯酚球混合到纖維強化材料或基體聚合物中。以上的說明提供了本發(fā)明的一些實施例的非限定性示例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明顯然并不局限于上述的細節(jié)，相反，本發(fā)明還能夠利用其它等同的方法來實施。 可以利用所提出的實施例的某些特征，而同時不使用其它的特征。以上這類說明應(yīng)當僅被視為對本發(fā)明的原理的描述，而不應(yīng)被視為對本發(fā)明的限定，因此本發(fā)明的保護范圍僅由隨附的專利權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種用于改善纖維幅材機的轉(zhuǎn)動的壓擠元件、特別是輥(9)的振動恢復(fù)性的方法，其中該壓擠元件(9)具有弾性涂層(10)，該彈性涂層包括由聚合物材料制成的底層 (120)，該底層設(shè)于該壓擠元件的本體(130)上；以及由聚合物材料制成的表層(110)，該表層作為磨損層位于該底層的上面，并且該表層(110)包括作為最外徑向點的外表面(100)， 其特征在干，該表層(110)在該涂層(10)的外表面(100)下面的徑向彈性模量被調(diào)整至小于該外表面(100)的徑向彈性模量的水平。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，該底層(120)的徑向彈性模量被調(diào)整至小于該外表面(100)的徑向彈性模量的水平。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在干，在該表層(110)與該底層(120)之間設(shè)有中間層(115)，該中間層沿徑向比該表層(110)更軟。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在干，該表層(110)的上部(111)被設(shè)置為沿徑向的硬度比該表層(110)的下部(11 沿徑向的硬度更大，其中該上部(111) 從該外表面(100)延伸到0. 2至Imm的深度，該下部(112)沿徑向處于該上部(111)的下
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在干，該表層(110)的上部(111)被設(shè)置成沿徑向的硬度比該表層(110)的下部(11 沿徑向的硬度大15至20%，其中該上部 (111)從該外表面(100)延伸到0. 2至Imm的深度。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在干，借助于針對該表層(110)的上部(111)的熱處理，采用高于該表層(110)的初始熱處理所采用溫度的溫度，來硬化該上部。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在干，將對UV輻射起反應(yīng)的成分或添加物加入該表層(110)的聚合物材料中，并使得該上部(111)能夠通過天然UV輻射硬化，或者借助UV處理來硬化該上部。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在干，通過溶膠-凝膠硬化法來硬化該表層(110)的外表面(100)。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，將該表層(110)的下部(112) 中的溫度設(shè)定為高于該外表面(100)中的溫度或者高于該表層的上部(111)中的溫度，使得溫度差對應(yīng)于為使該下部比該上部更軟所需的彈性模量中的目標差。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在干，該底層(120)被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，其中，利用連續(xù)纖維強化的剛性層(121)與利用不連續(xù)纖維強化的次剛性層(121)相交替。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在干，處于該表層(110)下面的層(115、120)設(shè)有基體聚合物，該基體聚合物具有與該表層相比較小的彈性模量以及較高的損耗因數(shù)。
12.如權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其特征在干，所述處于該表層(110)下面的層(115、120)的熱導(dǎo)率被調(diào)整至高于該表層的熱導(dǎo)率。
13.如權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，其特征在干，在所述處于該表層(110)下面的層(115、120)中使用碳纖維或?qū)崽盍?，以獲得更好的熱導(dǎo)率。
14.一種用于纖維幅材機的轉(zhuǎn)動的壓擠元件、特別是用于輥(9)的弾性涂層(10)，其中該彈性涂層包括由聚合物材料制成的底層(120)，該底層固設(shè)于該纖維幅材機的壓擠元件的本體(130)上；以及由聚合物材料制成的表層(110)，其中該表層形成為該底層上面的磨損層，且該表層包括作為最外徑向點的外表面(100)，其特征在干，該表層(110)在該涂層(10)的外表面(100)下面的徑向彈性模量小于該外表面(100)的徑向彈性模量。
15.如權(quán)利要求14所述的涂層，其特征在干，該表層(110)的聚合物材料為聚氨酷。
16.如權(quán)利要求14所述的涂層，其特征在干，該表層(110)的聚合物材料為環(huán)氧樹脂。
17.如權(quán)利要求14至16中任一項所述的涂層，其特征在干，該底層(120)的徑向彈性模量小于該外表面(100)的徑向彈性模量。
18.如權(quán)利要求14至17中任一項所述的涂層，其特征在干，在該表層(110)與該底層 (120)之間設(shè)有中間層(115)，該中間層沿徑向比該表層(110)更軟。
19.如權(quán)利要求14至18中任一項所述的涂層，其特征在干，該表層(110)的上部(111) 被設(shè)置為沿徑向的硬度比該表層(110)的下部(11 沿徑向的硬度更大，其中該上部(111) 從該外表面(100)延伸到0. 2至Imm的深度，該下部(112)沿徑向處于該上部(111)的下
20.如權(quán)利要求14至19中任一項所述的涂層，其特征在干，借助于針對該表層(110) 的上部(111)的熱處理而使該上部硬化。
21.如權(quán)利要求14至20中任一項所述的涂層，其特征在干，在該表層(110)的聚合物材料中加入有對UV輻射起反應(yīng)的成分或添加物，并且該表層通過UV輻射而硬化。
22.如權(quán)利要求14至21中任一項所述的涂層，其特征在干，該表層(110)的表面(100) 通過溶膠-凝膠硬化法而硬化。
23.如權(quán)利要求14至22中任一項所述的涂層，其特征在干，該底層(120)被設(shè)置為分層結(jié)構(gòu)，其中，利用連續(xù)纖維強化的剛性層(121)與利用不連續(xù)纖維強化的次剛性層(121) 相交替。
24.如權(quán)利要求14至23中任一項所述的涂層，其特征在干，處于該表層(110)下面的層(115、120)設(shè)有基體聚合物，該基體聚合物具有與該表層相比較小的彈性模量以及較高的損耗因數(shù)。
25.如權(quán)利要求14至M中任一項所述的涂層，其特征在干，所述處于該表層(110)下面的層(115、120)的熱導(dǎo)率高于該表層的熱導(dǎo)率。
26.如權(quán)利要求14至25中任一項所述的涂層，其特征在干，在所述處于該表層(110) 下面的層(115、120)中使用碳纖維或?qū)崽盍?，以獲得更好的熱導(dǎo)率。
27.—種纖維幅材機壓擠元件，特別是輥(9)，其包括根據(jù)權(quán)利要求15至沈中任ー項所述的涂層(10)。
28.一種用于修復(fù)根據(jù)權(quán)利要求15至沈中任一項所述的涂層(10)、或者用于修復(fù)根據(jù)權(quán)利要求27所述的纖維幅材機壓擠元件的方法，其特征在干，沿該涂層(10)的徑向?qū)⒃摫韺?110)的一部分外表面(100)去除到低于磨損的最深點，并且硬化該表層的暴露的外表面(100)。
全文摘要
本發(fā)明提供改善振動恢復(fù)性的方法、涂層、壓擠元件和修復(fù)方法，涉及用于改善纖維幅材機的轉(zhuǎn)動的壓擠元件、特別是輥(9)的振動恢復(fù)性的方法，其中壓擠元件(9)具有彈性涂層(10)，該彈性涂層包括設(shè)于壓擠元件的本體(130)上的由聚合物材料制成的底層(120)以及作為該底層上面的磨損層的由聚合物材料制成的表層(110)，并且其中表層(110)包括作為最外徑向點的外表面(100)。在該方法中，表層(110)在涂層(10)的外表面(100)下面的徑向彈性模量被調(diào)整至小于外表面(100)的徑向彈性模量。本發(fā)明還涉及涂層、纖維幅材壓擠元件、及用于修復(fù)該涂層或纖維幅材壓擠元件的方法。
文檔編號D21G1/02GK102535231SQ20111034260
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
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