聚氨酯橡胶辊的研制

聚氨酯优异特性

与其他合成橡胶相比，聚氨酯具有以下优点:高的耐磨性;优异的机械性能，如抗拉强度、伸长率和抗撕裂性;高弹性，减震缓冲;优异的耐化学性、耐高压负载、耐辐射、耐油、耐低温;高强度、高承载能力;性能优良，对金属附着力好;同时，它的硬度范围很广，从Shore A10到Shore A100。目前，绍尔A100及以上系列产品;它比金属弹簧更耐冲击，不损坏模具。缺点是由于材料因素，任何聚氨酯材料遇到水都会发生降解和分解。但是纺纱是在一定的温度和湿度条件下进行控制的，只要不是在水中操作，就不用担心会有什么负面影响。聚氨酯相关物理指标见表1。

铸造型加工方法

铸造加工是实现聚氨酯优异性能的有效方法。铸型聚氨酯弹性体(CPU)是应用广泛、产量大的聚氨酯弹性体之一(占2/3)。其独特的工艺可以满足纺丝所需的绝大多数参数;热塑性塑料(TPU)和混合型(MPU)不适合生产好的和精制产品。经过多年的研究，充分探索了聚氨酯弹性体的物理化学性能，具有很大的可行性和可操作性。它将取代丁腈橡胶作为主要材料，生产各种类型的纺丝胶辊。可以预见，工艺配方的突破可以实现聚氨酯上辊在精梳纯棉高支纱生产中的大规模应用，聚氨酯上辊将为纺织制造业带来新一轮的技术革命。

丁腈橡胶和聚氨酯对纺丝工艺影响的结构分析

丁腈橡胶和纤维都是高分子聚合物，具有相似的长链分子结构，易于粘附。它们的表面粗糙度大，附着能力强，摩擦系数大。由于棉蜡和油渍的粘附，包花现象严重。如果提高速度，界面分子链的形成和断裂频率较高，发生表面硬化效应。丁腈橡胶辊也是一种交联网络结构，具有很强的分子间纠缠，对湿度敏感。由于湿度大，容易在表面形成水膜，增加粘度。聚氨酯橡胶由于其结构包含不同数量的官能团和不同类型的官能团，以及不同的合成工艺，具有显著的差异。聚氨酯橡胶的物理化学性能、加工性能和加工方法是由其在合成过程中所构成的官能团和分子链的排列方式所决定的。铸造聚氨酯预聚体NCO基团异氰酸酯具有重叠的双联端基。
橡胶辊弹性是橡胶辊性能的重要指标，随着使用时间的延长，橡胶辊弹性逐渐降低。脉动力对胶辊长期连续压力的影响、空气中臭氧引起的表面硬化开裂、胶辊多次高速反磨造成的胶辊表面严重碰撞摩擦等因素都会削弱胶辊的弹性。弹性橡胶滚轮对纤维控制和抓地力的影响在牵伸位置得到增强。增加了高弹性低硬度橡胶辊在爪式握把上的接触面积，均匀变形能更好地控制垂直和水平的漂浮纤维和边缘纤维，有利于提高均匀度和毛羽。现有丁腈胶辊对细纱机v型加重和气动加重加压工艺提升，线速度超过450m /min，负荷过大。提高耐磨性会增加胶辊表面硬度，改变胶辊的粘弹性特性，影响棉条质量。这只能通过缩短使用周期来实现，从而导致管理和质量的波动。聚氨酯橡胶的特点是具有高的弹性、优异的耐磨性、耐老化性、适当的表面摩擦系数和优异的物理力学性能。因此，只要选择合理的产品品牌和配套的加工工艺，聚氨酯橡胶完全可以取代丁腈橡胶或羟基腈橡胶，生产出纺纱性能更好的胶辊。