胶辊应用无处不在 OA领域成新宠
□ 于清溪
发展舞台广阔
胶辊为金属轴外包橡胶或塑料的滚动圆辊,是传导机械用的主要部件,用途极为广泛。
目前全球胶辊企业约400家,其中美、日、欧各有50~100家。我国是全球胶辊的生产和消费中心,年销量2
万t(胶料含量),占全球的1/3以上。我国胶辊生产企业近200家,在苏、鲁、冀、豫一带已形成胶辊生产基地。
另外,胶辊作为工业橡胶制品中的“大杂品”,在不少大橡胶厂内都设有车间、工段进行生产。
胶辊属于消费型商品,除新机配套之外,需求最多的是老机的维修和更换,因而规格多、种类杂、批量小,产
品生产的不固定性大,可变因素较多。全球胶辊处于产大于需的状态,市场竞争十分激烈。各生产企业竞相以降低
成本维持生存,多采用以销定产的灵活方式,采用通用设备和交替生产的办法应对市场需要,因此机械化、自动化
成为胶辊行业的一大难点。在橡胶工业中属于劳动密集型产业,多年来生产工艺没有根本性的改变。
近年来注射、挤出和缠绕等技术不断发展,胶辊成型硫化设备使胶辊生产逐渐走上了机械化和自动化。胶辊性
能对整机的影响十分巨大,对工艺操作和生产质量极为严格,不少已列为精细制品的范畴。其中橡胶、塑料材质的
选用和产品尺寸精度的控制是关键。特别是橡胶塑料与金属芯的结合,粘贴和注射成型,硫化研磨等工序都已成为
高技术含量的工艺。
随着电子信息产业和办公自动化设备等高新技术产品的迅猛发展,对复印机、传真机、ATM机以及数码照相机
等精密胶辊的需求极为旺盛,有力地推动着胶辊行业的发展及产品的升级换代。胶辊正成为非轮胎橡胶制品中除了
胶管、胶带和胶条之外,可与胶板、胶布相提并论的又一个有广阔发展前景的产品。
高端橡胶消耗增多
胶辊用橡胶的种类甚多,涉及从天然橡胶NR到合成橡胶的SBR、BR、CR、NBR、IIR、EPDM、PUR、CSM、VMQ以
及FKM等几乎所有的胶种,其中合成橡胶应用大约占到90%以上。
普通胶辊最常用的胶种为SBR、CR、NBR和PUR四大类,它们除具有良好的物理机械性能之外,还具有耐磨、
耐水、耐化学药品、耐油、耐溶剂、耐热和耐老化等特性,有的还具备专用胶辊要求的磨擦、抗滑、疏离、贴附和
导电等性能。目前造纸、胶合板、磨米等普通胶辊仍以NR、SBR、NBR为主。有的压力辊将被PUR或PU取代;要求
耐油、耐化学药品胶辊用胶主要是NBR、XNDR、CR,CSM、IIR也成为某些胶辊用胶选择对象;有特殊要求的功能胶
辊,所采用的胶种主要是EPDM、ECO、MVQ、H-NBR、FKM等高端橡胶品种。
由于在胶辊上使用单一胶种,性能不尽如人意,近年来改性、共混、复合正成为提高胶辊性能的重要手段,如
NBR/PVC、NBR/CR、NBR/MVQ、EPDM/IIR、SBR/BR、NR/NBR等的共混。还有在橡胶表面上喷涂或贴附聚四氟乙烯、
聚酰胺、聚酯等薄膜不仅有效地提高了胶辊使用性能,同时还使生产成本大幅下降。贴附技术在复印机、打印机、
传真机等高端胶辊生产中获得广泛应用。
目前世界胶辊年耗胶量估计在4万t,约占橡胶消耗总量的0.2%。其中美国为1万t,日本4500t,德国3000t,
我国现已超过1万t。以代表性产品印刷胶辊为例,美国已达3000t以上,日本1800 t,我国也达到3000 t。聚
氨酯(PU、PUR)在胶辊中的用量在不断增长,现已占到10%左右,在轧钢、造纸胶辊中更高达25%~60%。2006年
日本各种胶辊的橡胶、塑料耗用量及构成比例见表1。
表1 2006年日本胶辊用胶量及构成比例 t
种类 橡胶用量 塑料用量 合计 构成比例/%
印刷胶辊 1815 14 1829 37.7
轧钢胶辊 959 235 1194 24.6
造纸胶辊 241 151 392 8.1
其他胶辊 1395 51 1446 29.7
合计 4410 451 4861 100.0
应用领域广阔
胶辊生产仍以传统产品为主,但技术含量却在不断提高,不少产品已进入高新技术领域。近年来,印刷胶辊产
量呈现逐年增长态势,其构成比已占到38%。OA胶辊耗胶量仅次于印刷胶辊。一些国家的印刷和OA胶辊已占据胶
辊生产的半壁江山,销售额更占到70%~80%以上。这些技术含量高、附加值高和功能高的精细胶辊,已成为新型
胶辊的主导产品和行业发展新的经济增长点。
1. 造纸胶辊
造纸胶辊是胶辊工业最早的产品之一,所占比例曾占到30%以上,由于印刷和OA等胶辊产量的急剧增长,现
已缩小到5%~15%左右。造纸胶辊曾是造纸机上的易耗部件,每3~5年即要更换一次。造纸胶辊属于高硬度橡胶
辊,大多都在高接触压力下使用。硬度不同的胶辊采用不同的橡胶配方制造,内外层也不尽相同,橡胶材质已从以
NR为主改为耐水性、耐化学药品性和耐磨性更好的SBR、BR、NBR和PUR。压力辊中PU的用量已超过橡胶,占到近
2/3之多,有的甚至完全使用PU。随着胶辊质量性能的提高,使用寿命已达到8~10年,需求量相对减少。
2. 轧钢胶辊
近40多年来,轧钢胶辊需求快速增长,美、欧、日、中等钢铁生产大国,轧钢胶辊的橡胶消耗量已占到20%~
35%,仅次于印刷和OA胶辊,成为胶辊的支柱产品之一。
钢板外观质量在很大程度上取决于胶辊性能的优劣,因此对轧钢胶辊的要求尤为严格,采用的橡胶材质通常为
CR、NBR和CSM等。近来PUR和PU也逐渐得到应用,用量占到胶辊用橡胶总消耗量1/4。
3. 印刷胶辊
近年来印刷胶辊的发展速度不断加快。1台现代的四色印刷机装有48~64支胶辊,平均1~2年即要更换一次,
在苛刻条件下使用寿命不过几个月。目前多数国家印刷胶辊的产量已位居各种胶辊之首,占到市场份额的35%~45%,
发展势头十分强劲。
印刷胶辊除了常见的极为柔软的实心胶外,还有能很好保持形状的微孔胶、海绵胶和泡沫胶。所用的橡胶材质
除了耐油性,还要具有弹性和耐磨性等,通常选用CR、NBR、PUR以及它们的共混物。一些高性能胶辊还需选用ECO、
MVQ、FKM等高端橡胶品种。近年还出现了功能性胶辊,这类胶辊为精细橡胶制品,因具有特种耐油、耐热以及导
电等性能,大多要使用昂贵的H-NBR、FMVQ、FKM等特种橡胶来制造,售价较常规印刷胶辊高出几倍到十几倍。
4. 办公自动化设备胶辊
胶辊曾在打字机、油印机等领域长期独霸天下。近年来办公自动化等OA设备迅猛发展,胶辊在OA设备中得到
广泛应用。光电复印机、电子打字机等OA设备中使用的给纸辊、送纸辊、清洗辊、固定辊、感热辊等有着不同的
性能要求,使胶辊又出现了许多创新型产品。
OA胶辊由于使用了硅、氟等高端橡胶,价格比普通橡胶高出10~20倍。可应用于晒图机、音响设备的录相带、
照相机的导管以及烟草工业的卷烟机。目前OA胶辊还普遍用于邮政自动处理机、自动售票机和售货机、车站检票
自动化、ATM机等现金支取系统等领域。近年来,OA胶辊的需求年均增长率为10%~20%,用胶量跃居到25%~35%,
成为胶辊行业的一名新成员。
值得一提的是,OA胶辊由于采用模压、注射等先进生产工艺,多为大批量自动化连续生产,改变了传统胶辊
工业劳动密集的面貌,涉入高新技术产业。
