(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのフレーム部へ塗布された150〜300μｍの厚さの被着／防食層を含み、該被着／防食層はニッケルクロム合金からなる抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールにおいて、該プレスロールは前記被着層へ塗布された50〜150μmの厚さの細密セラミック層を含み、該細密セラミック層は、50〜100％のAl2O3および0〜50％のTiO2から成り、該細密セラミック層上へ多孔セラミック層が塗布されていることを特徴とする抄紙機／板紙抄紙機用プレスロール。
【請求項２】
請求項１に記載のプレスロールにおいて、前記被着／防食層の厚さは180〜220μmであることを特徴とするプレスロール。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプレスロールにおいて、前記細密セラミック層の厚さは80〜120μmであることを特徴とするプレスロール。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のプレスロールにおいて、前記細密セラミック層は、55〜65％のAl2O3および35〜45％のTiO2から成っていることを特徴とするプレスロール。
【請求項５】
抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのフレーム部へ塗布された150〜300μｍの厚さの被着／防食層を含み、該被着／防食層はニッケルクロム合金からなる抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールにおいて、該プレスロールは前記被着層へ塗布された50〜150μmの厚さの細密セラミック層を含み、該細密セラミック層は、０〜100％のAl2TiO5を含み、該細密セラミック層へ多孔セラミック層が塗布されていることを特徴とする抄紙機／板紙抄紙機用プレスロール。
【請求項６】
抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのフレーム部へ150〜300μmの厚さの被着／防食層を高速フレーム溶射法(HVOF)によって塗布し、該被着／防食層はニッケルクロム合金を含有する抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法において、前記被着／防食層へ50〜150μmの厚さの細密セラミック層を高速フレーム溶射法により塗布し、該細密セラミック層は、50〜100％のAl2O3および0〜50％のTiO2から成り、前記細密セラミック層へ多孔セラミック層を塗布することを特徴とする抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記被着／防食層の厚さは180〜220μmであることを特徴とする製造方法。
【請求項８】
請求項６または７に記載の方法において、前記細密セラミック層の厚さは80〜120μmであることを特徴とする製造方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかに記載の方法において、前記細密セラミック層は、55〜65％のAl2O3および35〜45％のTiO2から成っていることを特徴とする製造方法。
【請求項１０】
抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのフレーム部へ150〜300μmの厚さの被着／防食層を高速フレーム溶射法(HVOF)によって塗布し、該被着／防食層はニッケルクロム合金を含有する抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法において、前記被着／防食層へ50〜150μmの厚さの細密セラミック層を高速フレーム溶射法により塗布し、該細密セラミック層は、Al2TiO5を０〜100％含有し、該細密セラミック層へ多孔セラミック層を塗布することを特徴とする抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙機／板紙抄紙機用プレスロール、とくにセンターロール、プレスロールの製造方法、および不利な腐食条件に対応したロールコーティングの組成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
抄紙機および板紙抄紙機のプレス部では、早くから一般に花崗岩で作られたロールが使用されている。花崗岩のロールの優れた表面特性にもかかわらず、花崗岩ロールはほとんど、主としてセラミックコーティングを有する新しいロールに徐々に代わってきている。しかし、金属、金属セラミック、およびセラミックのコーティングを有する従来技術のロールの場合、様々な程度の腐食がとくに、より厳しい条件で発生し、この腐食によって、ロールの腐食、コーティングの層剥離およびロールの摩損が生じ、ロールが使用不能になる。これらのロールは溶射によってコーティングされるが、その場合、コーティングが多孔になり、ロール面が腐食し易くなるのは避けられない。腐食の観点から、製紙産業における加工条件はますます厳しくなっている。なぜなら、環境保護の理由から、かつてないほどの程度まで加工用水を再循環利用し、ロールもまた、かつてないほどの腐食条件で使用しなければならないからである。そのため、ロールのコーティングの更新および／またはロールの交換を非常に頻繁に行なう必要があるが、それによって、もちろん費用が増す。ロールの耐腐食性を改善する試みが多数の方法で行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
フィンランド特許出願第853544号には、ロールの金属製の心を全体に、もしくは部分的にステンレススチールなどの、クロムの比率が 9〜35% の金属で被覆しロールのコーティング方法が記載されている。明らかにクロムによってスチールの耐腐食性が増大すると考えられている。
【０００４】
フィンランド特許第89,950号では、ロールの金属心がニッケルクロム合金、ニッケルクロムアルミニウム合金等のモリブデン主体の金属およびニッケル主体の金属で被覆され、ロールの耐腐食性を改善している。この中間層は、ロール上へフレーム溶射もしくはプラズマ溶射によって塗布される。中間層の厚さは100 〜500 μm である。この多孔金属層とロールの心との間にはさらに、フレーム溶射もしくはプラズマ溶射によって、腐食を抑制し約100 〜500 μm の厚さを有する細密な金属膜を塗布することができる。これに適した金属は、ニッケル、アルミニウム合金、銅、ステンレススチール、その他であり、溶射塗布材料に用いられる粒子は非常に小さい。
【０００５】
フィンランド特許第86,566号では、ロール心上に防食層があり、厚さが少なくとも0.5mm のロールコーティングが記載されている。この防食層の緊密度は96% より高く、防食層は、必要に応じて、防食層をレーザ、誘導、プラズマ、フレーム、もしくは電子照射溶融によって密封してもよく、または溶射により製造してもよい。防食層は、クロム含有量が10〜29% のステンレススチールから成り、ロールの心マントルと外側セラミック層との間に配されている。
【０００６】
フィンランド特許第82,094号には、抄紙機におけるヤンキーシリンダ用のコーティングが記載されている。これは、耐腐食性のため酸性溶液内で特殊な紙を製造することが可能であり、その場合、pHは 3〜5 の範囲にすることができるものである。このコーティングは金属粉と炭化物もしくは窒化物の混合物で作ってある。
【０００７】
フィンランド特許第84,506号には、セラミックおよび金属で作られた組成化合物から成る中間層でロール心が被覆され、その組成化合物における各成分の比が中間層の様々な部分でロールの半径方向に異なるような抄紙機用のプレスロールが記載されている。そこで、その中間層はセラミック材で被覆される。
【０００８】
欧州特許出願第 0,657,237号には、炭化タングステンおよび炭化クロムの溶射によるロールのコーティングが記載されている。このコーティングの機能もやはり、なかでも、ロールの炭化物コーティングの耐損耗性を改善することにある。
【０００９】
ヨーロッパ特許出願第 0,481,321号には、モリブデン主体の、もしくはニッケル主体の合金で作られた中間層が金属心へ、例えばプラズマ溶射によって被覆され、この層の上へセラミック層がプラズマ溶射法によって被覆され、このセラミック層が金属酸化物、もしくはその混合物から成るプレスロールが記載されている。最後に、このロールを有機物重合体で被覆して、多孔セラミックコーティングの孔を埋めておく。
【００１０】
従来技術の方式と、抄紙機でセンターロールに現在用いられているコーティングには、重合体コーティングの柔らかさ、もしくはセラミックコーティングの多孔性の問題がある。その場合、水分および他の腐食材料などのロールフレームの腐食を生じる媒体は、小孔を通してコーティングからロールフレームへ通過する。この関係で腐食が生じ、これによって、とりわけ、セラミックコーティングのロールへの被着性が低下し、ロールの金属心の損傷が加速される。とくに不利な腐食環境、すなわち酸性の高い、もしくはアルカリ性の高い状態で稼働するなどのロールでは、セラミックコーティングの下にプラズマ溶射もしくは高速フレーム溶射(HVOF)によって施された金属製防食層があって、その厚さが約200 〜300 μm であるにもかかわらず、非常に急速な腐食が見られている。そのような場合、ロールのコーティング層はしばしば部分的に剥落し、すなわち層剥離が生じて、そのロールは使用不能になる。
【００１１】
本発明は、不利な腐食条件に対応したセラミックコーティング付きの新規のプレスロール、そのロールの製造方法、およびそのロールのコーティングの組成を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールは、プレスロールのフレーム部へ 150〜300 μm の厚さの被着／防食層がニッケルクロム合金で高速フレーム溶射方法(HVOF)によって塗布され、この被着層へ50〜 150μm の厚さの細密セラミック層が高速フレーム溶射法により塗布され、細密セラミック層は、50〜 100% のAl2O3 および0 〜50% のTiO2から成り、細密セラミック層上へ多孔セラミック層が塗布されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールはまた、プレスロールのフレーム部へ150 〜300 μm の厚さの被着／防食層がニッケルクロム合金で高速フレーム溶射方法(HVOF)によって塗布され、この被着層へ50〜 150μm の厚さの細密セラミック層が高速フレーム溶射法により塗布され、細密セラミック層は0 〜100%のAl2TiO5 から成り、細密セラミック層へ多孔セラミック層が塗布されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法は、プレスロールフレーム部へ150 〜300 μm の厚さの被着／防食層を高速フレーム溶射法(HVOF)によって塗布し、被着／防食層はニッケルクロム合金を含有し、被着／防食層へ50〜 150μm の厚さの細密セラミック層を高速フレーム溶射法により塗布し、細密セラミック層は、Al2O3 を50〜 100% およびTiO2を0 〜50% 含有し、細密セラミック層へ多孔セラミック層を塗布することを特徴とする。
【００１５】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの製造方法はまた、プレスロールのフレーム部へ150 〜300 μm の厚さの被着／防食層を高速フレーム溶射法(HVOF)によって塗布し、被着／防食層はニッケルクロム合金を含有し、被着／防食層へ50〜 150μm の厚さの細密セラミック層を高速フレーム溶射法により塗布し、細密セラミック層はAl2TiO5 を0 〜100%含有し、細密セラミック層へ多孔セラミック層を塗布することを特徴とする。
【００１６】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのコーティング組成は、コーティングが少なくとも３つの層から成り、それらのうち、抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの心マントルに直接取りつけられた第１の層は、ニッケルクロム合金を含有する150 〜300 μm の厚さの被着／防食層を含み、第２の層は、50〜 150μm の厚さで50〜 100% のAl2O3 および0 〜50% のTiO2から成る細密セラミック層を含み、第３の層は、所望のセラミック等級の多孔セラミック層であることを特徴とする。
【００１７】
本発明による抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールのコーティング組成はまた、コーティングが少なくとも３つの層から成り、それらのうち、抄紙機／板紙抄紙機用プレスロールの心マントルに直接取りつけられた第１の層は、ニッケルクロム合金を含有する150 〜300 μm の厚さの被着／防食層を含み、第２の層は、50〜 150μm の厚さで0 〜100%のAl2TiO5 から成る細密セラミック層を含み、第３の層は、所望のセラミック等級の多孔セラミック層であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の目的を達成し、従来技術で生じている問題を解決するために、その方法を以下に示す。
【００１９】
ロールフレームのマントル１には、150 〜300 μm の厚さに金属被着／防食層２を高速フレーム溶射法(HVOF)により塗布する。上記層には、50〜 150μm の厚さに非常に細密なセラミックコーティング層３を高速フレーム溶射技法(HVOF)により塗布し、これは、溶融温度がその混合比および細粒寸法に起因してプラズマ溶射により生成される外側コーティング層自体の場合より明らかに低い非常に細分化されたコーティング材を用いることによって行なわれ、さらに最後の層としてセラミックの多孔外側コーティング４が塗布される。このようにして、耐久性があり、かつ不利な腐食条件でも良好に作動するプレスロールが得られる。HVOF方法を用いると、高い粒子速度（約毎秒800 メートル）のため、コーティングには非常に良好な被着性と耐腐食性を持つ非常に細密な構造が得られる。本発明によるコーティングは不利な腐食条件に非常によく適している。
【００２０】
本発明による方法では、ロールのフレーム部１へ被着／防食層２が高速フレーム溶射法(HVOF)によって塗布される。この層はニッケルクロム合金から成り、150 〜300 μm 、望ましくは 180〜220 μm の厚さを有し、次いで上記層上へ細密なセラミック層３が塗布される。その厚さは、50〜 150μm 、望ましくは80〜120 μm である。細密セラミック層３は、50〜 100% の酸化アルミニウム(Al2O3) および0 〜50% の二酸化チタン(TiO2)、望ましくは55〜65% のAl2O3 および35〜45% のTiO2から成る。細密セラミック層３はまた、アルミニウムチタン(Al2TiO5) だけで作ることもでき、もしくはAl2TiO5 をAl2O3 およびTiO2の中に0 〜100%の量として加えることができる。細密セラミック層上へは、多孔セラミック層４を従来の方法でいずれかの所望の等級のセラミックで塗布する。
【００２１】
本発明による１つの解決策を添付図面の図１に示す。
【００２２】
図１は、ロール面の断面図であり、ニッケルクロム合金を含有する150 〜300 μm 、望ましくは180 〜220 μm の厚さの被着／防食層２がロールフレームのマントル１へ塗布され、上記層へ50〜 150μm 、望ましくは80〜 120μm の厚さの細密セラミック層３が塗布されている。この層３は、Al2O3 を50〜 100% 、望ましくは55〜65% 、およびTiO2を0 〜50% 、望ましくは35〜45% 含有し、最後の層として多孔の外部セラミック層４が施されている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明による方法によれば、新規なロールを製造し、また以前のコーティングを先に除去しておいた古いロールを被覆することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による解決策を示す図である。
【符号の説明】
１  フレーム部
２  被着／防食層
３  細密セラミック層
４  多孔セラミック層
【図１】
0004057137.tif 000002