胶辊是金属轴外包橡胶或塑料的滚动圆辊，是各种行业传导机械用的主要部件。胶辊的外形虽然十分简单，但功能多种多样，异常复杂，用途极为广泛。从食品加工到造纸、印刷、纺织、印染、轧钢、木材、塑料以及制革、烟草等制造行业，还有现代化的办公自动化设备、家电、洗衣机、音响制品和照相机、摄影机，乃至高新技术领域的各类功能器械，可以说几乎都有胶辊的身影。胶辊早己成为产业经济各个部门不可缺少的重要器材。

 

    胶辊主要用于金属和非金属板状、线状材料的成型加工、传送、叠合以及涂覆等作业，其种类以尺寸规格和用途计，现己达上千种之多。大型胶辊有长达10m、质量超过14 t的造纸胶辊和直径为2 m、质量达20 t以上的轧钢胶辊。小型胶辊质量不足30 g、直径只有8 mm的照相机胶辊和像铅笔粗细、不过几毫米宽的盒式录音机胶辊。它们涉及广阔的领域。因此，世界各胶辊生产厂家大多采用专业化的生产组织方式，形成了众多的胶辊专业企业群体。目前，全球胶辊企业约有400多家，其中美、日、欧各有50～100家，我国已多达150余家。

 

    胶辊属于社会消费型商品，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。全球处于产大于需、供大于求的状态，市场竞争十分激烈，各生产企业竞相以降低成本维持生存，一般多采用以销定产，随需随供的灵活方式，以及交替生产的办法应对需要。因此，其生产的机械化、自动化成为一个难点，在橡胶工业中基本上属于劳动密集型产业，多年来生产工艺没有什么根本性的改变。

 

    尽管如此，近年来随着注射、挤出和缠绕等技术的发展，胶辊成型硫化设备已逐渐走上了机械化和自动化的道路。由于胶辊性能对整机生产产品的影响十分巨大，因此对其工艺操作和生产质量要求极为严格，不少产品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，特别是橡胶或塑料与金属芯的粘贴和注射成型、硫化研磨等工序都已成为高技术性的工艺。对于胶辊生产工作者来说，还必须了解相关行业对各种胶辊的要求及其工作特征，掌握其实际知识和技术要领，具备机械、橡胶、塑料和化学的技艺，因此胶辊生产更是技术知识型的工业。

 

    一、    胶辊功能、种类及所用橡胶材料

 

    1.1    胶辊功能和种类

 

    胶辊在机械传导系统中最基本的功能是挤压，例如造纸胶辊、印染胶辊、轧钢胶辊等；其次为贴附，例如印刷胶辊、OA胶辊、合板胶辊等，但多数兼有挤压和贴附双重性能。主要利用橡胶弹性和塑料刚性而制造贴合、紧固、拉伸、轧压等用的胶辊，以及利用其优异的耐化学药品性能制造使金属免受化学腐蚀、起到保护作用的防护胶辊等。特殊用途的胶辊还有防止织物、板片、薄膜收缩的扩张胶辊，防止输送蛇行的定中心胶辊，金属板材校正用的校形胶辊，以及机床设备研磨用的抛光胶辊等。胶辊的种类及其主要功能详见表1。

 

    追溯往昔，纺织、造纸和印刷技术都是我国最早发明的，已有2 000多年的历史。虽然300年前已有了使用导辊的各种产业机械，但是一直到百年前发明使用了橡胶/金属导辊之后，才使这些机械实现了现代化，进而达到今日的技术精密程度。在这里，作为弹性体材料的橡胶和塑料可似说对导辊功能起到了根本性的作用，支撑着导辊机械的发展。

 

    1.2    胶辊用橡胶材料

 

    目前，胶辊用橡胶的种类很多，涉及从天然橡胶(NR)到合成橡胶的丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(HR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯橡胶(PUR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、硅橡胶(MVQ)以及氟橡胶(FKM)等几乎所有的胶种，其中合成橡胶大约占90%以上。塑料一般为聚氨酯(PU)，少数使用聚氯乙烯(PVC)，数量约占橡胶的1/10左右。此外，还有橡胶与塑料共混的材料，如NBR/PVC共混物。适用于胶辊的橡胶和塑料详见表2。

 

    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性能外，还具有耐磨、耐水、耐化学药品、耐油、耐溶剂、耐热和耐老化等各种特性，有的还具备胶辊专用要求的摩擦性、抗滑性、疏离性、贴附性和导电性等。发展趋势是造纸、合板、磨米等普通胶辊材料仍以NR，SBR和NBR为主，有的压力胶辊将采用PUR或PU。对于要求耐油、耐化学药品的胶辊，主要采用NBR和CR，同时CSM和IIR也成为某些胶辊材料选择的对象。有特殊要求的功能胶辊材料主要向EPDM、氯醚橡胶(ECO)、MVQ、氢化丁腈橡胶(HNBR)和FKM等特种橡胶方向发展(详见表3-5)。

 

    二、胶辊生产及使用现状

 

    2.1    造纸胶辊

 

    造纸胶辊是胶辊工业中最早生产的产品之一，历史上曾长期居于主导地位，为大型胶辊的象征。过去，造纸胶辊曾占30%以上，由于印刷和OA等胶辊产量的急剧扩大，现已缩小到5%～15%。同时，造纸胶辊以前是造纸机上的易耗部件，每3～5年即要更换一次，但随着胶辊质量和性能的不断改进与提高，现今一般都已达到8-10年更换一次，因而需求量在相对减少。这也是造成造纸胶辊生产放缓和构成比例下降的又一原因。

 

    造纸胶辊主要用于造纸工业的造浆机、抄纸机和纸加工的涂工机三方面。仅以抄纸机来说，从传统圆网机到最现代的长网机已无处不用胶辊，整个设备可以说就是由金属网和橡胶辊组成的一条生产线。从前部抄网、压榨直到后部的烘干、卷取，一台设备约有大小70～肋支各种不同尺寸规格和型号的胶辊。在结构上可分为：(1)光辊(胸辊、异网辊、案辊、上伏辊、毛布挤水辊、施胶辊)；(2)沟纹辊(压榨辊)；(3)真空辊(吸水辊)；(4)螺旋辊；(5)活动弧形辊；(6)中高辊(分为固定辊和可控辊两种)等各种胶辊。