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  胶辊工业生产技术现状与发展动向(国家经贸委行化离退休干部局，北京100723)胶辊工业生产技术现状与发展动向(国家经贸委行化离退休干部局，北京100723) 于清溪摘要：综述了各种橡胶胶辊的生J虻使用情况及技术特点，分析了世界胶辊的技术发展趋势和我同胶辊行业应采取的对策．概述 橡胶制胶辊是各种产业传导机械用的主要部件，虽其外形较为单纯，但功能多种多样，异常复杂，用途极为广泛，从农广：品加工的磨米业．到工业生广：的造纸、印刷、纺织、印染，轧钢、木材以及擐料等制造业：从现代的办公自动化设备、音响制品到精密仪器的照相机，乃至高瓤技术领域的功能器械，都有胶辊的身影。现在，胶辊已成为活跃住广二业经济各个分野的重要商品．胶辊的种类以规格尺。，j‘和用途计，可以激有上‘丁-种之多。大到长达8米以上．重量超过10吨的造纸机挤压胶辊，小至不足oo兜，8毫米胶卷玎】的照相机胶辊．涉及极为广阔的领域。因此．世界各地的胶辊生广：厂．家人多采用专业化的组织方式，仅限于生产其中的一部分．南此形成了众多的中小企业。全世界生广：胶辊的企业估计至少在300家以上，其中仅U本即有90余家．我同已知的人慨也有70一80家之多。睃辊是依赖型商品，除为新机配套之外，人量地是靠老机维修更换，因而生j虮的不liq性人，可变因素较多。为此，各生广：食业人多采用通用工艺和交替生广：的形式，机械化自动化成为难点，多年来没有仆么根本性的改变，在橡胶上业中属·J二劳动密集型为主的企业。尽管如此．但由于胶辊性能对整机生产品的影响十分R人，所以对胶辊生广：质量的要求很严格。其中．橡胶}才质的选择和广：品尺+·J‘精度的控制是关键，特别是橡胶．‘j金属j卷的结合、牯贴成型，硫化研磨等，都已成为高度技术fl-自9上艺．要求胶辊生产技术上作者．一定要了解相关行业各种胶辊方而的使用上的要求和上作待性，‘聱樨其实际知识和技术要领，具备多能的机械橡胶化学家的4’艺。因此，从这个意义上来i；乇。胶辊生产也是技术知识型的上业。纺织．造纸．印刷都是我同最早发明的，有2000多年的历史。然而．南。j：导辊技术不发达．使这些生J以技术长期处一J：‘F上业作坊阶段。世界近代纺努l、造纸和印剃等产业机饿虽有300多年的历史，只是南‘J：百多年前发明使用了橡股辊．导致传导系统机动连续化，彳‘使这类广：业机械实现了现代化，进而达到今U的精密水甲。这甩，作为弹巾l：体材料的橡胶，可说在导辊功能中起到了根本。Fli的作用。目前，胶辊用的橡胶钟类甚多，已涉及从人然橡胶的豫到合成橡胶的SBR，BR、CR，SBR，EPDY、Pt；R．CS．Y、、’蹰、F矾等儿予所有的胶种；其中合成橡胶已J埽到了90％以上。世界胶辊的橡胶用量约在5一lo万吨之例，Il橡胶总耗量的0．3—0．弧。近年来，聚氨酯等弹性体的用量逐步扩大．觋已J叶到橡胶量的lo—l玑。往造纸，轧钢等胶辊中更高达20一30％，并且还彳『继续上升的趋势．胶辊在机械系统传导中．最基本的功能是挤压．例如造纸胶辊．印染胶辊、轧钢股辊等；其次是蜓占附，仞如印刷胶辊、合扳胶辊等：世人多数股辊是两种性能同H寸兼备。此外，还有为数更多的是，利用橡胶弹性而制造的贴台、紧11Ii、拉伸．轧压等用的胶辊，或者利用橡股优异的耐化学药品性能使金属辊免受非物理性腐蚀，起到保护作用的胶辊等。在特殊，ⅡJ,S-方-I翕i．尚有防止宝}l物．板JI．．薄膜收缩的扩张股辊，防止蛇行的定中心胶辊，金属板材变形校lF的校形胶辊，机床研磨的抛光股辊，等等。胶辊的种类及基本功能。详见。F页：；5乏I。‘． ，I：产使用现状2．1造纸胶辊造纸胶辊为胶辊上业最早的广：品之一，历史上长期居+J：主导地位，现今仍I々胶辊生产1傩左台的比例。过女，造纸胶辊曾为造纸机上的jj}耗部件，每3—5年即要换掉一次。而今，随荇造纸胶辊质量性能的一直在改进‘j提高．一般都已达到Io年以上。因而需求量相对下降．但仍不失为胶辊代我性的产品造纸胶辊主要用’Jj造纸工业的造浆机、抄纸机和纸加上的涂上机三人方衙．以抄纸机来i兑．从圆M机到最现代的长网机无处不用股辊，整个设备能i；乞就是南金属删和橡胶辊组成的一条生广：线。从前部抄lq，压榨直至后部的烘干，卷取，一台设备人小有70一80支各种不同的胶辊．在结构上分成：I．光辊(胸辊．异I瓤J辊、寨辊．上伏辊、毛布挤水辊．施胶辊)．2，沟纹辊l压榨辊)．3．线、中高辊(分为矧定辊和可控辊两种)。特别是可_掩中高辊，最近Io多年来一直在变化节新．结构U益复杂，功能l：l臻齐全。1960年代，德同丹始使用游动辊，1970年代美同开发可控中高辊。而后．瑞士‘j德国又共同发明了第二代的可控中高辊。这些新式胶辊对j二提高纸张的质量。起到了重人作用．造纸胶辊属于高硬度的橡胶辊，视其用途和作用不同，橡胶发两硬度人约在70—100度之间，扩及高硬橡胶．半硬质胶到硬质胶二个Ⅸ段领域。其中。分毯辊、案辊和毛布导辊已达到gs—100度，烘干托辊为85—95度，压榨辊．线度。硬度最低的铜I卅优辊也在70—80度之问．这些不同硬度的胶辊．都采用不一样的橡胶配方制造，茛至胶辊从内到外的配方也不同．所有橡胶材质．以前绝大多数都是、R．现已普遍为耐水性．耐磨批更优异的SBR取代．同87表l胶辊种类及基本功能胶辊作用 橡胶利用性能 表l胶辊种类及基本功能胶辊作用 橡胶利用性能 胶辊主称及使用场所胴胶辊(印刷)、奈染胶筒(印染)、接触胶辊(造纸)、顶端胶辊(轧钢)．触压胶辊(皮带研-压紧 弹性，强度 磨机)、咬住胶辊(轧钢)，压制胶辊(轧钢．)、压着 紧密胶辊(各种)、支撑胶辊(各种)、挤压胶辊(各种)、挟取胶辊(各种)、压筒胶辊(打字机)‘拉伸 摩擦力、弹性、耐磨性 起动胶辊(轧钢)、交叉胶辊(纤维、染色)、夹送送入 胶辊(各种)、进料胶辊(各种)、张力胶辊(各种)弹性、耐热性、耐增塑剂性、 层压胶辊(塑料)、接触胶辊(塑料)，折叠胶辊贴合非粘合性 (各种) 压型 同上 压獭(塑陬纸孤布类、金属)、压僦(造纸)弹性、耐酸碱药品性、耐油性、 挤压胶辊(造纸)、碾压胶辊(染色)、固定胶辊榨绞 耐溶剂性、耐磨性 (染色)、榨压胶辊(造纸、轧钢)贴附、印刷 弹性、耐油性，耐溶剂性，油 印刷胶辊(印刷)、E料髓辊(染色)、涂敷胶辊(造纸)、墨、涂料适应亲和性 印睁郛鲁琨(合板)、涂布胶辊(合板)，贴附胶辊(各种)’驱动力传导 ．摩擦力、弹性，耐磨性 触压胶辊(皮带研磨机)、推进(传动)胶辊(各种)、空转胶辊(各种)铁芯或处理 弹性．耐化学药品性，耐油耐溶剂性、 平板胶辊(造纸，轧钢)．胸光胶辊(造纸)、洗涤保护体 耐热性、耐磨性 胶辊(轧钢)、导向胶辊(各种)偏导胶辊(轧钢)电热等绝缘 耐电热的热绝缘性或传导性、弹性 静电凹版印刷胶辊，静电复印机辊，电晕放电示体、传导体 贴胶辊、热封胶辊、静电除去胶辊吸水胶辊(造纸)，螺旋胶辊(各种)、扩展胶辊其他特殊特殊用途 (各种)、自定中心胶辊(各种)、磨米胶辊(农机)时，有不少压力辊已改用Pu，其用量逐步扩大，目前已占到了30％左右。近些年来，随着造纸工业长网机的大型化和高速化，胶辊使用的数量更加增多，质量也更趋严格，并且出现了许多新型的造纸胶辊。例如在新的压榨区段，使用了多种高效脱水的高速压机胶辊，抄网和烘干区段也使用了大量多种不一样的形状的胶辊，使之实现了产品换代。3．6印刷胶辊印刷胶辊为胶辊的三大代表性产品之一，近年来的发展速度十分惊人。目前已超过造纸和印染胶辊，占到胶辊市场I／4以上的分额，跃居胶辊生产酋位，而且今后发展势头也十分强劲。随人民文化生活水平的逐步的提升，各种印刷物充盈市场，印刷质量也日臻完美。从新闻出版：广告宣传、物品包装，。书刊杂志和办公用品等纸张的印刷，到服装衣料、建材陶瓷、生活陶具，乃至日用品、玩具等织物．塑料、木材，金属、玻璃和陶瓷等的印涂，不能离开印刷胶辊。由此，以形形的印刷展示了五彩缤纷、鲜艳绚丽的世界。此外，在制造业、交通业、建筑业等产业中也大量使用别的类型的印刷胶辊。如设备涂装用的胶辊，建筑物粉厢lj用的胶辊。交通道路标志涂覆用的胶辊，．等等。实际上，这类印刷胶辊已成为产业必不可少的印涂器具，其所起作用不言而喻。可以说，它们表面的外观美观程度，在很大程度上视印刷胶辊的质量和性能而定。不过，由于这类胶辊已远离了印刷机，因此，通常把这些量大面广的印涂胶辊单独视为涂覆胶辊，，而不列入印刷胶辊系列。印刷胶辊作为调墨、传墨、印墨器具，根据印刷的特点，大致形成了以下5大类产品：88一是油器混仑或涂板用的油墨胶辊(简称调墨胶辊)，其中，还有近年来新见之于市场上的胶辊本身自带油墨的新型带墨胶辊；一是油器混仑或涂板用的油墨胶辊(简称调墨胶辊)，其中，还有近年来新见之于市场上的胶辊本身自带油墨的新型带墨胶辊；二是施加印刷压力的压榨(俗称压胴)胶辊．简称压墨胶辊：一是从印版一I：向被印刷物巾介传递的传印胶辊。简称传墨胶辊：阴是股印时供水甩的给水胶辊：五是使印刷鲜艳。又保护涂层的涂料胶辊。这j人类胶辊，已广泛用在凸版(活版)，凹版(照相)、平钣(胶版)，孔版(筛版)和高速轮转机等多个方而的印刷。此外．近年米还出现了复印、等用的紫外线硬化型油墨(L、?油墨)用胶辊等。’邵鞴ll胶辊的特点，1-j造纸胶辊相比剐耍，．相反．压力轻微．容易变形。l_J时，要求具有较高的耐油性、耐洗涤溶剂性．适宜的弹性和形状稳定性，而且还要有一定的对纸的吸附件、传递缝、疏离性。因此．印刷胶辊的硬度远比造纸胶辊要低．一般都不超过15一．15度。其中．通用印刷胶辊为．10一45度，胶印胶辊为30一35度，高速平台印刷胶辊为25—30度．平台和油印胶辊为20一25瘦，油墨胶辊为1s一20度。特殊厨的印剥胶辊甚至低至6—8度。嗣造这样柔软的胶辊，除’广钕软的交心胶外，还有能很好保证形状的微孔胶．搀绵胶或泡沫胶。使用的橡胶材质也要求除耐油性之外j还要具有弹性和耐磨性等。经常优选CR，弋8R、Pt以及它们的共混物．XBR／CR，．XBR／V～C等等．个别的还朋H旧、FK)I离性能橡胶。近些年来．随着印刷机械和印刷技术的进步．备种印秘物已从单色发展判多色和套色，两而对印刷胶辊的，隍能也提出r更高的要求．表而形状、尺寸精度、常规使用的寿命等均L三成为人类关注的醺点。目前，传统的印刷胶辊尚不能完全适应这些要求条件．存在着许多有待改进之外，正在进行研究解决，期望出现更新型的印刷胶辊。现今，对丁有特别的条件的印培lJJ茨辊，已il{厦了功能性睃辊，它们已涉入了高新技术领域。这类胶辊作为桷细橡胶铂品，因有特殊的耐谪和耐热以及导电等住能．已开始使用昂贵的H-．XBR、F、{、’Q，F醐等橡胶来制造，其附加价值也较常规印剃胶辊成几倍提高．现L另外构成一类。3．7．纺织J皎辊纺参!黢辊，唾j途多样．从fij途上可分为纤维牵fji胶辊，印染胶辊和絷整枝辊二犬类型。它在很久程度上左右荇纤维织物的三L产质最，从人到小别具一格，尤其是纤维牵引胶辊，是随若介成多r维工业的发达而发展起来的一类新式胶辊。为使纤维通过牵引．加捻能得到强力的丝线．在精纺机系统的气流机构巾，使用了为数极多的舞类小型胶辊。这类小的胶辊．俗林纺织皮辊，jc．}觋处纺织技术起了极犬的保证作用，还可以说．没有纤维牵弓l胶辊就没有合成纤维亦菲过言。因为在进入精纺机之前．从批伸纤维使其排列整齐．到ffl粗束拉伸成细柬．以及将纤维柬一步步延伸捻成细丝的各种设薪中．都人量使用胶辊作牵引．简直是构成了条纤维胶辊群。这些纤维牵引胶辊，既要求耐热，耐脚．又要抗油渍．抗滑移，为此。火多mSBR橡黢制造；}凡具售软硬糨当的硬度(一般为30一80度)．为适坦纤维抽丝的高速化积高性能化，以及合成纤维种类的多样化．对纺织胶辊的要求也慢慢变得高．现已成为公i人的精细橡胶产品。目前。纺织股辊还不能满足纤维工业存技术上的需要．存在不少不足之处．1E待继续研究改进提高。为提高纤维实用性两选行的纤维二次热上。如织物染色、整理等，在连续的鹾棒工序中，许多印染襁整理装置上都使甩印染和染繁胶辊。这类胶辊‘J纤维胶辊完全不同，而类似丁造纸胶辊，计有经线浆糊除去装性的清糊用展爪胶辊，碱精练机用的砑光胶辊．耐高度氧化剂(过氧化氨、弧硫酸钠)的漂f=l机用洗涤股辊，棉布丝光处理用的高浓碱用丝光砑光胶辊．连续染色枧用的若液胶辊，筒余染机用的简染胶辊。还有树脂加工愚的若渡胶辊等等．难以一一例举，此外，特殊飕的还有布爪纹加’I：用的印纹轧光胶辊和布防缩加：l：用的紧压胶辊。在这些印染，染整工岂中，可说完全是润湿织物的连续压榨作业，囚而所用皎辊人部为着液胶辊和碾压胶辊。它们除了弹性之外，还要具有高度的耐水和耐化学药品性．一般多是域水。使jtl的橡胶捞质以往主要为SR、SBR．近来已”始人裁，1jXBR并厂玎或暂完伞使用SBR。印染胶辊裘嘶的硬度视使用P位不同，分为二种类型。一是主动辊，根据线速要求，为保’正尺’-J．的定型性．硬度要高，最高L三达95—100度．二是被动辊，如丝光、轧染胶辊类．硬度一般为80一85度，三是整理系统用的李心导辊．弯辊等，硬度还可珥低一些，般在55—60度定右。印染胶辊Ij造纸胶辊．印刚胶辊·起被称之为■人{i々统胶辊。。‘3．8轧钢胶辊最近Jo多年来．随着金属薄板几三延技术的进步．轧钢胶辊获得．r快速地发展。其生产盘在荧口欧等钢铁牛产人国+已超过遗纸、纺织和印染胶辊，其橡胶消耗量已占到15％以上，成为可同印刷胶辊JF圬齐驱的人产品。轧钢胶辊除了用米轧制钢铁：不锈钢等黑色金属钢板之外，也包括铜，铝、锡等有色金属扳材。主要为3—6的冷轧中扳，特别是3以下的薄板用量最人，用途最多．使『f】股辊的生产线乜解洗涤装置．镀锡装置．镀锌装置．镀铬装置，还有钢板涂覆装置、表晰特殊处理装置。硅钢板装邕以及势断装置、纵切装置、计测装置、研『髫装置，等等。此外．线卷准备装置．轧钢机前后装氍也都使用轧钢胶辊，其致盘高达500—1000支．轧钢胶辊按其作，Ⅱ可分为夹送辊．联动辊、导辊、直压辊．压紧辊．活套张紧辊等多种，大多在直接‘j钢板等类扳树接89触的状态下使用。其具体实际的要求性能及部位条件有：触的状态下使用。其具体实际的要求性能及部位条件有：I．薄板延伸处理用胶辊一高摩擦性和耐磨性：2．沉人药液用胶辊一耐化学药品性：3．压绞除去钢板附着液用胶辊一弹性、耐化学药品性：4．不使钢板损伤的送料装置用胶辊一弹性．而j磨性。由上可见，轧钢胶辊质量的优劣，在很大程度上决定着钢板外观品质，故而对其精度要求甚严．使用的橡胶材料通常有CR，NBR、CSIW等，近来PUR的用量急剧增多。例如在酸洗装置的进出口，过去用@．觋已全部改用PUR；酸洗槽和洗水槽也由CSM，开始转向PUR。电解清洗装置一般均用NBR胶辊。连续热处理装置上的胶辊。主要为cR，少量也用CSM和MP(三聚氰胺甲醛树脂)．镀锌装置上的各类胶辊都用CR，其胶辊数量达到90支：比上述其他装置的胶辊量60—70支多约一半。镀锡装置不仅胶辊用的数量更多(250支)，两且胶种也多，一般在常温下的使用PVC，人口处用cR，出口处用NBR，耐热熔融槽用MVQ橡胶。3．9塑料胶辊，，塑料胶辊主要是指塑料加工成型用的胶辊，主要有热塑性树脂利用压延机、挤出机等设备做压延．挤出，吹塑威簿片，{薄膜而用的各种胶辊。按其作用分为传导辊、平滑辊、紧密辊、贴合辊等。另外，在其后的塑料二次加工时，还有例如为人造革、合成孳、贴合膜所需要的压纹辊，印花辊，轧型辊等。目前，塑料胶辊已大范围的使用在WC、PE、PP、PET，PC等几乎所有软薄膜加工方面，从单一薄膜、复合薄膜，一直到带织物层的贴膜。可说种类多种多样，性能要求各有不同。塑料胶辊使用的橡胶，通常要求具有一定弹性和耐磨及抗滑移性锈，通常用NR、SBR，IIR，NBR、CR、CSM等各种橡胶。由于塑料成型加工时常伴有140℃以上的温度，为捷两胶辊的常规使用的寿命，大多采丸耐热性的配万。现不少已开始使用耐热性高的MVQ橡胶，虽然价格昂贵，但由于其有良好的非粘附性，使用范围逐步扩大．3．10合板胶辊以木板为代表的木材加工业，也大量使用胶辊。除了木工机械的四面刨等用的胶辊之外，在合板制造上主要有：普通木合板即一次加工用的平台胶辊、涂覆胶辊、触压胶辊等。另外，在木合板上进行二次加工的复合板，例如塑料木板、织物本板、金属木板及其印花、压型、涂装等也使用各类贴合胶辊、压合胶辊、印花胶辊、压型胶辊和涂装胶辊等。此类胶辊一般没什么特别的条件，主要是利用橡胶的弹性硬度把两种以上的材料贴压在～起，形成复合材料。作复合用的胶辊，除了木材加工之外，还有遍及各行各业的各类贴辊、压辊等，它们从机械到手工，大小不一，形状各异，用途广泛。3．1l磨米胶辊磨米胶辊是胶辊工业的重要传统产品，作为稻谷等加工制米机械的易损部件，消耗量甚大。为保证脱壳米的质量，日本、泰国等世界各产米国家都专门制订有统一的标准，并经过检验机构出具证明才能生产销售。它对脱壳率，碎米率、染色率和出米率都有一系列的严格要求；同时又因接触食品．要求不得有毒有味，对重金属盐严加控制。使用的橡胶几乎全部为SBR。对于大型胶辊，为提高其耐磨性，已开始使用PUR橡胶。但由于价格等原因，目前比例大约在10—20％左右。磨米胶辊正向大型化和小型化两极的方向发展。3．12办公自动化设备及其他胶辊胶辊过去在打字机，油印机等领域曾独霸天下。随着办公自动化等oA设备的迅猛发展，而今胶辊又成为这一领域无法替代的产品。最有代表性的为光电复印机、电子打字机等用的各种胶辊，例如给纸辊、送纸辊、清洗辊、固定辊，加压辊、感热辊等。它们各自有不一样的性能要求，包括耐紫外线光性和导电性，使胶辊出现了许多新概念，成为一种高新技术产品。这些胶辊由于使用的环境氛围、部位和作用性质的不同，使用着各种不同的橡胶材质。例如，给纸胶辊一般都用EPDM等耐老化性橡胶，丽送纸胶辊则使用耐老化又有耐油性的cR橡胶，清洗胶辊要用PUR或MVQ．对于平板感热胶辊则需使用发泡MvQ橡胶。关键的固定胶辊常在170—200的温度环境下使用，不仅要有很好的耐热性、耐老化性，而且还要有带电防止性、疏离性、粘着性和耐磨性要求，故而常采用耐热耐油的FKM一类橡胶制造。加压胶辊除了耐热性之外，对疏离性，耐油性和蠕变性等都有要求，一般要用：lVQ橡胶生产。由于这类橡胶材料价格比一般橡胶要高出5一10倍，现在正寻求较为廉价的其他材料。．OA设备除了复印机、打印机之外，还有晒图机等也都需要这类胶辊。此外，还有烟草工业的卷烟机、音响设备的录相带、照相机的导管等也不能离开胶辊。这类精密胶辊的用胶量现已占到胶辊总量的30—35％左右，超过印刷胶辊，成为胶辊工业又一新的家族。OA胶辊大大改变了传统胶辊劳动密集的生产面貌，使胶辊工业开始涉入高新技术产业的境地。四、 生产技术了望4．6橡胶材料由上所述，胶辊的发展全赖橡胶材质的选用，而弹性则是选择胶种的出发点，硬度的．--f词性是胶辊用料的门槛．其他除了耐磨性．耐水性、耐化学药品性，耐油性、耐溶剂性，还有耐热性、耐老化性等之外，摩擦性，抗滑性．疏离性，贴90附性、导电性等也是胶辊独特的必不可少因素。因此，胶辊用橡胶几乎已涵概了橡胶的所有品种，尤其是SBR，CR、NBR、PUR成为4大常用胶种．橡胶对胶辊的适用性见表2。附性、导电性等也是胶辊独特的必不可少因素。因此，胶辊用橡胶几乎已涵概了橡胶的所有品种，尤其是SBR，CR、NBR、PUR成为4大常用胶种．橡胶对胶辊的适用性见表2。今后趋势，总的来说，造纸、合板、磨米等普通胶辊，仍将为SBR为主，在某些压力辊中PUR将成为取代方向。对于要求耐油和化学药品的胶辊，主要是NBR，CR，同时CSM、IIR也是某些胶辊的选择对象。表2适用予胶辊的橡胶材料NR BR SBR CR NBR IIR PUR EPDM CSM MVQ FKM造纸辊 OO◎◎印刷辊 O◎◎纺织辊 O．◎O印染辊OO◎◎轧钢辊OOO◎◎◎Oo电镀辊◎OOO塑料辊O◎OO◎OO合板辊O◎O磨米辊OO◎O复印辊OOO◎o注：◎最适，o一般有特别的条件的功能胶辊，主要是向EPDM，MvQ，H—NBR，FKM方向发展。然而，单一橡胶使用在胶辊上总是有长短，显得力不从心，因而近年来，它们的改性、共混、并用以及复合，成为提高胶辊性能的重要方法。例如，NBR／PVC、NBR／CR、EPDM／IIR、SBR／BR、NR／NBR等并用共混，在有些胶辊上已取得明显成效。另外，在橡胶表面上喷涂或贴附聚四氟乙烯、聚酰胺、聚酯等薄膜，以提高胶辊贴附性和减少摩擦系数等，也是当今研究开发的热门课题，它们在复印机、机等上面已开始获得了广泛应用，不仅提高了使用性能，而且使成本大幅度下降。3．8橡胶硬度的调整～一一一胶辊硬度跨越了三个区域，从高硬的硬质胶(90—100度)、普通的橡胶(40一80度)包括硬橡胶和软橡胶，到低软的软质胶(20一30度)，乃至极软的微孔海绵胶(10一20度)。目前可以说，它们全都是通过调整橡胶配方来实现的。刚硬的胶辊要保持橡胶的弹性，即刚中有柔；柔软的胶辊要保持橡胶的挺性，即柔中有刚；在使用中要保证尺寸的稳定性．形状的固定性、压力变形的复原性，是胶辊配合的一大特点。硬质胶向来都是在橡胶中，通过配入结合硫磺(32％)量I—I．S倍的硫磺来实现的。对胶辊来说，为避免在高低温下储存和使用时，橡胶与金属因热膨胀系数不一致雨产生剥离、脱层甚至开裂现象，通常还要再加入至少相当于橡胶量以上的硬质胶粉及其他相应的无机填料，以减少硫化生热和防止因气温变化而产生的缩胀．为进一步提升胶辊质量，如今已更多地采用无机与有机填料并用的配合方式，同时相对减少硫磺用量。以解决硬质胶不耐热，在70度以上时软化的缺点。例如造纸胶辊最硬的人造石辊(98一t00度)，使用豫或SBR加配40一4s份硫磺，用石英粉500份，酯醛树脂100份的高填料配方。半硬质胶和高硬橡胶，也从过去的以硫磺和填料并举为主的配合方式转向补强填料和增量填料相互调节的路子，使橡胶性能又得到了进一步提升。以硬度达85度的磨米胶辊为例，通常用SBR或SBR／BR橡胶，采用白炭黑／碳酸钙、钛白粉(60一70／40—50)与硫磺(4—5暑)的配合体系。硬度90度的印染胶辊，用NBR为主料，以s5·60％自炭黑与120—150％陶±的配合体系．低硬橡胶和软质橡胶主要是靠大量的软化剂来解决。迄今为止。黑白油膏是胶辊配方最好的配合剂，其用量可高达50一80％．例如硬度在30度左右的印刷胶辊。以NBR／NR为对象，软化剂：自油膏-30％+黑油膏50％以上才可以做到目标。为逐步降低硬度，已开始大量以液体橡胶作为软化材料，软化剂总量已大大超过了橡胶量．‘如硬度15度的印刷胶辊．以NBR为主料时，液态NBR20—30％．DOP增塑剂40％．油膏50％，高芳油10％，液体古马龙15％，总计软化剂的配合量已达135—14s％之多．海绵胶或泡沫胶一般会用联孔和闭孔的微孔结构，并具有一定的排吸含浸液体的功能，孔径大小和联闭孔程度对胶辊质量的影响颇大．一般都会采用低门尼粘度的橡胶(．蟠L30—40)，视发泡性质采用一次或两次加热发泡硫化的方式，以使发泡大小均匀，。开闭合适。使用的发泡剂最常用的为DPT一类(5—10％)亚硝基类化合物，并组合使用相应发泡助剂．海绵胶表面硬度一般在20—30度左右，最低可达到10—15度．有的胶辊可视要求，甚至制成内外不同结构，形成从实体层，徽孔层、海绵层乃至泡沫层多层重叠结合的形式．这类胶辊在造纸，印刷．印染．复印等中作为吸水，吸墨，吸液胶辊，作用甚大，用途继续扩展．913．7橡胶与金属结合胶辊是橡胶与金属芯轴(芯筒)的结合物，与这些钢，铁，铝，镁等的粘着强度是胶辊的质量关键．传统的结合方法是用硬质胶，而现在除大型的造纸胶辊之外，绝大部分已被异氰酸酯类粘合剂取代．它不仅提高了粘着强度，而且从根本上解决上硬质胶不耐热的问题，因而得到普通使用。胶辊的前处理也由金属芯轴表面机床车沟、涂覆硬质胶液，转为机械喷3．7橡胶与金属结合胶辊是橡胶与金属芯轴(芯筒)的结合物，与这些钢，铁，铝，镁等的粘着强度是胶辊的质量关键．传统的结合方法是用硬质胶，而现在除大型的造纸胶辊之外，绝大部分已被异氰酸酯类粘合剂取代．它不仅提高了粘着强度，而且从根本上解决上硬质胶不耐热的问题，因而得到普通使用。胶辊的前处理也由金属芯轴表面机床车沟、涂覆硬质胶液，转为机械喷砂打麻、涂覆0．1—0．3粘合荆后以相同橡胶的胶液加以保护的方法。由于取消了硬质胶层，胶辊的弹性提高，常规使用的寿命延长。为适应不一样橡胶与各种不同金属芯轴均能保持比较高的结合强度，美欧日等国还开发了以卤化橡胶为主成分的一系列从棵，SBR到NBR、cx的橡胶金属硫化专用粘着荆．它们以Thixon，Chemlok、Megum，Metaloc等商品名在市上出售，内含不同的可形成膜皮的橡胶，还有铅或有机金属化合物等效应促进剂。其有机溶剂除卤化烃外，为适应环保要求，大多已改为三苯类，现更进一步改成水系粘着剂。我国也以开姆洛克的名称大量生产，并卓有成效地用在所有胶辊。这种粘着剂符合斐国CAAA的环保规定，其挥发性有机物含量约为一般溶剂型粘着剂的1／3，且不含卤化烃类毒害溶剂，还可用水稀释，从而使胶辊的生产操作环境大为改观。3．8胶辊结构形状与尺寸精度随着胶辊用途的扩大和功能的增加，其尺寸形状也日益精密化和多样化。除了常规的辊筒状橡胶物之外，有的长细如轴，有的短粗似轮，中高度、同心度、椭圆度成为尺寸精度的焦点。在结构上除了上述标准的实心胶辊以外，空芯胶辊也比比皆是，有的宽如筒状，有的窄似鼓形。在平整光滑的表面上，还出现了带沟槽、花纹、麻点和孔洞的异型胶辊。要求精密的胶辊还要进行硬度均匀分布度、线形接触压力和压力变形等测定．为防止酸碱等化学药品对胶辊金属辊颈的腐蚀，外部全包橡胶的抗腐蚀胶辊在治金、印染，机械工业中的使用比例也逐步扩大。另外，以玻璃珠制造的微孔压榨胶辊，以发泡剂制造的海绵吸油胶辊。生产数量也不断增大。除此以外还有，金属辊表面外套橡胶可以每时每刻更换的套装辊、保护辊，以及扩展用的弧形辊、拱形辊、弓形辊，校形用的平压辊，套色用的彩印辊，驱动用的平面胶辊、花纹胶辊等等。今后，’胶辊将日益向多用途、异型化方向发展。胶辊使用的专用化给胶辊生产带来许多不确定性，形成杂乱庞大的规格体系，大多专户专用，降低了商品内的流通性。阻碍着胶辊工业的通用化发展。胶辊生产的标准化，使用的统一化以及用途的通用化，是今后胶辊发展研究的主要课题，有待从使用部门开始与行业生产企业一同协商解决。3．9胶辊质量控制胶辊虽然规格尺寸不一，但对质量的要求都十分严格，表面硬度公差必须控制在2—3度范围以内，直径和长度尺寸要达到设备上机械公差的要求。精密胶辊以机、复印机等用的固定和加压辊为例，一要确保在使用温度下，尺寸的稳定性，包括橡胶热膨胀系数，热传导率及其各向异性的控制；二是控制好橡胶的弹性系数，交联密度、补强效果等三维网结构：、三要解决橡胶表面的特性，如摩擦，疏离、粘着、带电出现的表面微细构造变化．对其中要求最高的送纸辊来说，还应该要考虑表3所列的性能因素。表3复印机送纸辊性能影响因素项 目 性能因素形状、精度 I、研磨精度，2、气温变化(橡胶、金属芯的线、膨润膨胀(吸油、吸湿)，4、磨耗，5、填加剂析出，6、时间变化。摩擦系数 I、橡胶材质，2，硬度，3、表面形状，4、粗糙度和研磨方向，5，表面状态变化(纸粉、异物附着性、油、墨传递性)，6、填加剂析出。弹性 l、橡胶材质，2、硬度，3、厚度形状，4、发泡性。对媒体的影响 l、用纸的摩擦、磨耗，2、用纸的污染，3、油、墨向纸的再传递，4、静电、通电记录性能。其他 I、成型精度，2、粘着强度，3、镶装部的长期稳定性等。在1980年代初期，送纸辊使用NR制造，由于出现增塑剂、防老剂喷出现象使摩擦系数下降，到1980年后期改为PNR；1990年代由于PNR供不应求，又改用MvQ。由于MVQ价格昂贵，摩擦系数和耐磨性差，近年来大多已开始改用EPDM，同时质量性能也得到进一步改善．目前，送纸胶辊的送纸速度已达到1一；OM／S的程度，除机、复印机外，更大量用于邮政自动处理器、自动售票机，车站检票自动化，ATM等现金支取系统等．电子照相机胶辊是最为精密的产品．要求表明产生极高电阻的氧化层，通常称为电荷胶辊。它能在低温、低湿度环境中充分带电：当遭遇直流电压时又能充分导电．这种胶辊多用聚丁二烯(P8)或聚氨酯(Pu)制造，在模型硫化之后，取出研磨，并于高温空气使PB或Pu，氧化。电荷辊芯的体积电阻率范围，通常在2E6—8E7(2106—8107)Q·C111；电荷辊氧化层的电阻率范围为2E7一IEl2(210kI10“)Q·cm ．目前，世界上已慢慢的出现不少这类专利报导。3．6制造工业92胶辊制造工艺十分严格，橡胶表面不允许有任何杂质．砂眼和气泡，为此，在胶辊全生产工艺过程中一定要保持绝对清沱和做到精工细作。目前，由于产品的不固定性，大小尺寸规格相差甚巨，机械化自动化生产成为难点，其实是以人为主雕闻断单元型作业线。不过，在一些较大的专业厂家。有的已基本实现了从胶料到成型工艺的连续化生产线。胶辊制造工艺十分严格，橡胶表面不允许有任何杂质．砂眼和气泡，为此，在胶辊全生产工艺过程中一定要保持绝对清沱和做到精工细作。目前，由于产品的不固定性，大小尺寸规格相差甚巨，机械化自动化生产成为难点，其实是以人为主雕闻断单元型作业线。不过，在一些较大的专业厂家。有的已基本实现了从胶料到成型工艺的连续化生产线 胶料所有胶辊胶料都要混炼均匀．经过滤胶，清除杂质，用压延法．贴合法或压出法制出没有气泡的胶片或胶条。供胶辊威型之用。这些股片。胶条还耍经过严格的外观检查，限定停放期．保持叛鲜的表恧，并且防止变形。3．6．2成型金属芯被覆橡胶的工艺，目前仍以机械化手工贴合成型为主要方式。在国外，大中型胶辊现已实现用压延机．压出机以胶片连续贴仓成型或用压出机以胶条连续缠绕成型的方式，同时，以微机自动控制其规格尺寸和外观形状。小型和徽型胶辊则采用手工贴片．注压．注射．压廷．压出连续热贴．液体橡胶浇注等多种形式。不过，注压．注射方式都需要胶辊模型，只适于大批量生产形式。3。6．3硫化大中型胶辊的硫化，目前依然是硫化罐，只是柔性加压模式有所改变，仍未脱离繁重劳动状态。小型胶辊已大部实现平板硫化机．注意硫化机模型硫化的目的，质量上有了保证。注射硫化是今后胶辊发展的重要方向。3．6．4 表面处理表面处理是胶辊生产最后也是最关键的一道工序，其表面研磨的状态直接左右着胶辊的性能。研磨处理的方法有多种多样，但主要是机械车削和磨光，为此，研磨装置。研磨方法及所用磨料很重要．迄今为止，世界各胶辊企业都有。套自己的机研方式，同橡胶与金属结合的技术一样，作为技术诀窍，秘不外泄。胶辊除了研磨处理之外，也有采用涂装处理的，如表面涂上树脂涂料．乳胶漆料．静电粉体等，同时亦可电镀层，或者对表明上进行化学氧化处理等，以达到光感．抗蚀．导电等功能目的。总之，现今的胶辊已通过你自己的生产技术特点．形成了有其独特工艺的产品系列，在橡胶工业中发展成为一个行业。虽然目前仍然以传统产品为主，但技术上的含金量已逐步的提升，不少产品已打入高新技术领域，方兴未艾，前景美好。在国外，像日本等国还在橡胶协会内专门设置胶辊分会，组织企业自律，加强行业规划，谋求稳定协调发展。4跋语 我国胶辊生产企业已知的有70-80家，分布在全国近20个省市区，大多分布在在苏沪．京津．辽吉一带。仅无锡一地即有5家以上胶辊厂，江一省有16家．它们一部分为独立的专业胶辊厂，但大部分是分散在工业橡胶制品厂内，作为“大杂品”的一部分，生产没有专列，产品产量和橡胶消耗量没办法统计。甚至全国到底有多少个公司制作胶辊，也无处确切得知。处于十分散乱的状态。主要专业胶辊厂有上海世界．天津胶轴．锡山太湖轧辊．无锡第六橡胶和新华纺织橡胶等厂．原来以生产胶辊著称的国营沈阳第四橡胶厂，在1958年将胶辊生产扩散到沈阳工业橡胶制品厂．石家庄橡胶厂之后，由于种种原因，40余年来发展比较缓慢．全国没形成骨干韵大企业。许多中小企业虽能生产胶辊，但形不成专监的生产线和车间，改造乏力，质量得不到保证，产品难以满足使用上的要求．与此同时，一些专业性强，系统外的造纸、纺织，粮食等工业部门和乡镇企业却纷纷办起了胶辊厂，而且发展非常迅速。这就使困守原地的国有橡胶企业每况愈下，更加处于困境，举步为艰。最近10余年来，由予众多股份制．民营以及三资和外资企业的兴起。胶辊生产也出现了转梳。像河j艺省冀确市的胶辊厂．辽宁省辽阳市的太阳胶辊公司等生产的印刷胶辊，不仅畅销国内，而且还大量出口世界各地．还有，江浙等地一大批从事造纸．纺织．印染胶辊生产的非公有制企业。它们形成了一股强大的势力．成为胶辊生产的主力军。然而，这些胶辊工厂几乎全是中小企业，没有领头羊。对于高级精密的胶辊仍旧没办法生产，每年要从国外大量进口，而国有胶辊企业的生产设备却大量闲置，产量日趋萎缩。在严峻的环境下。不少企业已开始增强市场之间的竞争意识，大抓胶辊升级换代，从传统胶辊生产转向新式胶辊研发。随着我们国家电子信息产业叠奄迅猛发展。为适应复印机．机．电子打印枫，自动售票检票橇以及各种艟M钒等对精密胶辊需求量的一直增长，近年已引来一些大专院校和科研部门的重视，铁岭和西北橡胶研究院等单位先后开展了系统研究。同时，又出现了一批致力于开发生产精密胶辊的企业，例如，上海新华．世界．制品二．六厂和天津橡胶制品一厂以及山东潍坊．江苏宜兴等地的橡胶厂。B本等外资也趁枧抢滩进入沪．粤等处设点建厂，虹日本北辰工业1,994年在深堋聂始生产oA设备胶辊，1998年在上海生产给纸．送纸股辊，日本金阳社在福永生产oA设备胶辊等。激起了一股精密殷辊生产热浪．竞争日趋激烈．我国是世界第一钢铁．纺织和印刷生产大国，造纸3000万吨。塑料l亿吨，名歹lj世界第三，因j}：，每年胶辊的需求量甚大．以橡胶消耗量估计，至少应在万吨上下，能够说是世界最大的胶辊消费市场之一．仅在办公自动化设备方面。复印机．机．录象机三项胶辊的年用量即已超过700万套。胶辊中国是个非常有发展前途的产品．我国橡胶工业应该适时，加强93胶辊这一产品领域的规划，级建行业，整合企业，把国有．股份制．民营和三资企业等所有的胶辊生产厂商全部组织起来，联合起来，利用WTO规则，面对全球市场．胶辊这一产品领域的规划，级建行业，整合企业，把国有．股份制．民营和三资企业等所有的胶辊生产厂商全部组织起来，联合起来，利用WTO规则，面对全球市场．抓住当前大好时机。群策群力，众志成城，寻求良性发展途径，使胶辊工业尽快摆脱目前困境，走上快速健康发展之路。参考文献：1橡胶树脂胶辊(M)，TheRubberYearbood’1999(Japan)，POSTYCorporation．1999，1I，P141—1452胶辊(M)，橡胶材料选择与使用指南部(日)1998，P194-1963龟井匡二，等，送纸胶辊橡胶材料开发现状与今后课题(J)，日本橡胶协会志，2001，8，P310-3154岸和入，两面复印纸的送纸胶辊(J)，日本橡胶协会志，’2001，9，P341-3465吉本敏雄，等，21世纪橡胶加工未来展望(M)，橡胶技术研讨会编(日)，1995．P103-10594

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