我國膠輥的現狀與展望

 

    膠輥是金屬軸外包橡膠或塑料的滾動圓輥，是各種行業傳導機械用的主要部件。膠輥的外形雖然十分簡單，但功能多種多樣，異常復雜，用途極為廣泛。從食品加工到造紙、印刷、紡織、印染、軋鋼、木材、塑料以及制革、煙草等制造行業，還有現代化的辦公自動化設備、家電、洗衣機、音響制品和照相機、攝影機，乃至高新技術領域的各類功能器械，可以說幾乎都有膠輥的身影。膠輥早己成為產業經濟各個部門不可缺少的重要器材。

 

    膠輥主要用于金屬和非金屬板狀、線狀材料的成型加工、傳送、疊合以及涂覆等作業，其種類以尺寸規格和用途計，現己達上千種之多。大型膠輥有長達10m、質量超過14 t的造紙膠輥和直徑為2 m、質量達20 t以上的軋鋼膠輥。小型膠輥質量不足30 g、直徑只有8 mm的照相機膠輥和像鉛筆粗細、不過幾毫米寬的盒式錄音機膠輥。它們涉及廣闊的領域。因此，世界各膠輥生產廠家大多采用專業化的生產組織方式，形成了眾多的膠輥專業企業群體。目前，全球膠輥企業約有400多家，其中美、日、歐各有50～100家，我國已多達150余家。

 

    膠輥屬于社會消費型商品，除新機配套之外，需求最多的是老機的維修和更換，因而規格多、種類雜、批量小，產品生產的不固定性大，可變因素較多。全球處于產大于需、供大于求的狀態，市場競爭十分激烈，各生產企業競相以降低成本維持生存，一般多采用以銷定產，隨需隨供的靈活方式，以及交替生產的辦法應對需要。因此，其生產的機械化、自動化成為一個難點，在橡膠工業中基本上屬于勞動密集型產業，多年來生產工藝沒有什么根本性的改變。

 

    盡管如此，近年來隨著注射、擠出和纏繞等技術的發展，膠輥成型硫化設備已逐漸走上了機械化和自動化的道路。由于膠輥性能對整機生產產品的影響十分巨大，因此對其工藝操作和生產質量要求極為嚴格，不少產品已列為精細制品的范疇。其中，橡膠、塑料材質的選用和產品尺寸精度的控制是關鍵，特別是橡膠或塑料與金屬芯的粘貼和注射成型、硫化研磨等工序都已成為高技術性的工藝。對于膠輥生產工作者來說，還必須了解相關行業對各種膠輥的要求及其工作特征，掌握其實際知識和技術要領，具備機械、橡膠、塑料和化學的技藝，因此膠輥生產更是技術知識型的工業。

 

    一、    膠輥功能、種類及所用橡膠材料

 

    1.1    膠輥功能和種類

 

    膠輥在機械傳導系統中最基本的功能是擠壓，例如造紙膠輥、印染膠輥、軋鋼膠輥等；其次為貼附，例如印刷膠輥、OA膠輥、合板膠輥等，但多數兼有擠壓和貼附雙重性能。主要利用橡膠彈性和塑料剛性而制造貼合、緊固、拉伸、軋壓等用的膠輥，以及利用其優異的耐化學藥品性能制造使金屬免受化學腐蝕、起到保護作用的防護膠輥等。特殊用途的膠輥還有防止織物、板片、薄膜收縮的擴張膠輥，防止輸送蛇行的定中心膠輥，金屬板材校正用的校形膠輥，以及機床設備研磨用的拋光膠輥等。膠輥的種類及其主要功能詳見表1。

 

    追溯往昔，紡織、造紙和印刷技術都是我國最早發明的，已有2 000多年的歷史。雖然300年前已有了使用導輥的各種產業機械，但是一直到百年前發明使用了橡膠/金屬導輥之后，才使這些機械實現了現代化，進而達到今日的技術精密程度。在這里，作為彈性體材料的橡膠和塑料可似說對導輥功能起到了根本性的作用，支撐著導輥機械的發展。

 

    1.2    膠輥用橡膠材料

 

    目前，膠輥用橡膠的種類很多，涉及從天然橡膠(NR)到合成橡膠的丁苯橡膠(SBR)、順丁橡膠(BR)、氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、丁基橡膠(HR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠(PUR)、氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)、硅橡膠(MVQ)以及氟橡膠(FKM)等幾乎所有的膠種，其中合成橡膠大約占90%以上。塑料一般為聚氨酯(PU)，少數使用聚氯乙烯(PVC)，數量約占橡膠的1/10左右。此外，還有橡膠與塑料共混的材料，如NBR/PVC共混物。適用于膠輥的橡膠和塑料詳見表2。

 

    普通膠輥最常用的膠種為SBR，CR，NBR和PUR四大類。它們除具有良好的物理性能外，還具有耐磨、耐水、耐化學藥品、耐油、耐溶劑、耐熱和耐老化等各種特性，有的還具備膠輥專用要求的摩擦性、抗滑性、疏離性、貼附性和導電性等。發展趨勢是造紙、合板、磨米等普通膠輥材料仍以NR，SBR和NBR為主，有的壓力膠輥將采用PUR或PU。對于要求耐油、耐化學藥品的膠輥，主要采用NBR和CR，同時CSM和IIR也成為某些膠輥材料選擇的對象。有特殊要求的功能膠輥材料主要向EPDM、氯醚橡膠(ECO)、MVQ、氫化丁腈橡膠(HNBR)和FKM等特種橡膠方向發展(詳見表3-5)。

 

    二、膠輥生產及使用現狀

 

    2.1    造紙膠輥

 

    造紙膠輥是膠輥工業中最早生產的產品之一，歷史上曾長期居于主導地位，為大型膠輥的象征。過去，造紙膠輥曾占30%以上，由于印刷和OA等膠輥產量的急劇擴大，現已縮小到5%～15%。同時，造紙膠輥以前是造紙機上的易耗部件，每3～5年即要更換一次，但隨著膠輥質量和性能的不斷改進與提高，現今一般都已達到8-10年更換一次，因而需求量在相對減少。這也是造成造紙膠輥生產放緩和構成比例下降的又一原因。

 

    造紙膠輥主要用于造紙工業的造漿機、抄紙機和紙加工的涂工機三方面。僅以抄紙機來說，從傳統圓網機到最現代的長網機已無處不用膠輥，整個設備可以說就是由金屬網和橡膠輥組成的一條生產線。從前部抄網、壓榨直到后部的烘干、卷取，一臺設備約有大小70～肋支各種不同尺寸規格和型號的膠輥。在結構上可分為：(1)光輥(胸輥、異網輥、案輥、上伏輥、毛布擠水輥、施膠輥)；(2)溝紋輥(壓榨輥)；(3)真空輥(吸水輥)；(4)螺旋輥；(5)活動弧形輥；(6)中高輥(分為固定輥和可控輥兩種)等各種膠輥。

轉自：橡膠技術網，橡膠行業門戶網站！