EPDM と NBR ゴム ローラー: 適切な配合物の選択 |晋航機械

数メートル離れた 2 つの生産ラインがある包装工場を想像してください。あるラインでは、コーティング ステーションのゴム ローラーが硬化し続け、数か月後に小さな亀裂が発生します。次のラインでは、ラミネートステーションのローラーが膨張して柔らかくなり、厳しいスケジュールで交換する必要があります。最初のラインでは、暖かく湿った雰囲気の中で、時折スチーム洗浄をしながら水性コーティングを実行します。 2 番目のラインでは、空気中のオイルミストを使用して溶剤ベースの接着剤を実行します。どちらの問題も、通常はメンテナンスが不十分なことが原因ではありません。それらは材料の選択の問題です。

簡単な結論は次のとおりです。オゾン、水、蒸気、および屋外の風化がゴムを攻撃する場合は、EPDM (エチレン プロピレン ジエン モノマー) を選択してください。石油、燃料、炭化水素溶剤が主に接触する場合は、NBR (ニトリル ブタジエン ゴム) を選択してください。この基本ルールが明確であれば、仕様の残りの部分を自信を持って評価できます。

EPDM と NBR の実際の違い

EPDM は、エチレンとプロピレンと少量のジエンの 3 番目のモノマーを含むコポリマーです。ジエンはゴムを加硫できるように追加されますが、不飽和結合は主鎖ではなくペンダント基として存在します。オゾンは主鎖の二重結合を攻撃するため、この構造によりポリマーはオゾンや紫外線の攻撃に対して非常に安定になります。 EPDM が耐候性、耐酸素性、耐水性において評判を得ているのはこのためです。

NBRはブタジエンとアクリロニトリルの共重合体です。ニトリル基は極性を生み出すため、材料は鉱物油、燃料、グリースなどの無極性流体に対して耐性が得られます。この極性の代償として、ブタジエン セグメントが主鎖に二重結合を保持するため、NBR がオゾン、紫外線、および時間の経過による風化に対して脆弱になります。つまり、EPDM は水や耐候性のゴムであるのに対し、NBR は石油や溶剤に適したゴムです。

ローラー用途の場合、この区別は学術的な詳細ではありません。使用中にローラーが膨張すると、寸法精度が失われるだけでなく、表面形状も変化し、搬送中のウェブやシートに損傷を与える可能性があります。ローラーに亀裂が生じると、ゴム粒子が製品上に飛散する可能性があります。化学環境を理解することは、設計の最初の最も重要なステップです。

直接比較: EPDM と NBR ゴム

以下の表は、実用的な比較を示しています。これらは市販の化合物グレードの典型的な値です。完成したローラーの正確な特性は、ローラーのメーカーが選択した充填剤システム、可塑剤レベル、硬化方法によっても異なります。

EPDM ゴムローラー: オゾン、水、天候が重要な場所

EPDM ローラーは、プロセス流に水、蒸気、水性洗浄剤が含まれる場合、またはローラーが屋外条件にさらされる場合に最適な選択肢です。この材料は劣化し続けるのではなく、薄い保護酸化表面層を形成するため、長い使用間隔にわたってローラーの寸法が安定します。

一般的なアプリケーションには次のものがあります。 印刷と出版 水性インクやコーティングを使用する印刷機、凝縮水や蒸気が存在する製紙装置、無条件の空間で稼働する物流施設や倉庫施設のコンベヤーローラーなどです。これらのいずれの場合も、ローラーに石油が付着することはほとんどありませんが、電気モーターやコロナ装置によって生成される湿気とオゾンは常に発生します。

ローラーカバーの厚さは、直径と荷重に応じて 5 ～ 25 mm に指定されることが多く、機械が要求する同心度と表面仕上げを満たすために、加硫後にゴム層を研磨する必要があります。高速コーティング ステーションの場合、表面粗さの値は Ra 0.4 ～ 0.8 マイクロメートル程度が一般的です。経験豊富なローラーメーカーであれば、これらの公差を一貫して達成することができます。

産業用途向け耐オゾン性EPDMゴムローラー これらの EPDM ローラーはオゾン劣化に強く、オゾンが豊富な環境でも柔軟性と強度を維持します。印刷や包装に最適で、スムーズな動作と長い耐用年数を保証します。 製品を見る→

NBR ゴムローラー: オイル、燃料、溶剤との接触用に設計

NBR ローラーは、鉱油、油圧作動油、グリース、または炭化水素溶剤を含む環境で真価を発揮します。ポリマーはこれらの液体中での膨潤や軟化に耐え、用途に応じてローラーの直径と表面硬度を維持します。

一般的な用途には、油ベースの潤滑剤を使用する金属加工ラインや成形ラインが含まれます。 ゴムとプラスチック コンパウンド自体に油性可塑剤が含まれる可能性のある加工や、ラミネート加工で溶剤ベースの接着剤を使用する包装ラインなどです。カバーが EPDM で作られている場合、溶剤接着剤を使用するラミネート ローラーはすぐに故障しますが、NBR カバーは数か月連続生産してもその寸法を保持します。

摩耗性も考慮すべき点です。 NBR は非常に優れた耐摩耗性を示すため、ウェブの表面が粗かったり、鉱物が充填されているラインでは、NBR カバーは多くの一般的なゴムコンパウンドよりも長持ちします。同じガイダンスが硬度にも適用されます。より高いショア A 値を選択すると、耐荷重は向上しますが、適合性が低下します。そのため、サプライヤーには仕様でライン速度、ニップ圧力、製品表面の要件を与える必要があります。

湿潤または油の多い環境用の耐水性ニトリルゴムローラー ニトリルローラーは水や油による膨潤に強く、食品加工、包装、海洋環境での耐久性を発揮します。耐摩耗性とグリップ力により、湿気の下でも信頼性の高いパフォーマンスをサポートします。 製品を見る→

選び方：意思決定ルールと調達リスク

選択プロセスは 3 つの実際的なルールに要約できます。

1. プロセス内で主要な流体を特定します。ローラーがオイル、グリース、燃料、炭化水素系溶剤と接触する場合は、NBR を選択してください。水、蒸気、洗浄剤、オゾン、または紫外線に接触する場合は、EPDM を選択してください。両方が存在する場合は、流体を遮蔽するか方向を変えることによって 1 つの環境を分離できるかどうかを検討してください。これは、単一のゴム製品で両方に優れたものはないためです。
2. 室温ではなく、実際のローラー表面温度を測定してください。乾燥機内または加熱されたニップの近くにあるローラーは、ホールが 25°C の場合でも 90°C に達することがあります。その温度では、定格 100°C の NBR と定格 120°C の EPDM の耐用年数の差が大きくなります。
3. 洗浄溶剤を含む完全な化学物質リストを確認してください。通常の生産では良好に機能するローラーでも、強力な洗浄剤によって台無しになる可能性があります。疑問がある場合は、完全な生産を開始する前に、実際の化学反応で化合物をテストしてください。

調達の主なリスクは、化合物ではなく、色、価格、または「ゴムローラー」などの一般的な説明によって選択することです。ローラーが膨張すると、ニップが詰まり、ドライブに過負荷がかかり、スクラップが発生する可能性があります。ローラーが硬化すると平らな斑点が発生し、振動や塗布ムラが発生することがあります。 1 つのローラーが故障した場合のダウンタイムコストは、EPDM と NBR カバーの価格差を大きく上回ることがよくあります。

硬度、表面仕上げ、製造公差

化合物ファミリーが決定したら、次のレベルの仕様は硬度と表面形状です。ゴムローラーは通常、20 ～ 90 ショア A の硬度で供給されます。コーティングおよび印刷ローラーの場合、一般的な硬度は 60 ～ 80 ショア A です。ラミネートおよびニップローラーの場合、50 ～ 75 のショア A が一般的です。デュロメーターが低いほど、凹凸のあるウェブによく適合し、デュロメーターが高いほど、より均一なニップ圧力が伝達されます。

ローラーの表面がコーティングの厚さを転写するため、コーティングや印刷では表面仕上げが重要になります。通常、加硫後のゴムカバーを円筒研削盤で研削することにより、鏡面や微研削面が得られます。社内に研削能力を維持しているローラーのサプライヤーは、ゴム層の厚さをおよそ±0.1 ～ ±0.3 mm の公差まで制御できます。これは、精密ローラーの購入者が書面で要求する公差の種類です。

製紙業界や印刷業界で使用されるローラーの場合、同心度と動的バランスも注目に値します。ローラーのバランスが不十分だと振動が発生し、ベアリングの寿命が短くなる可能性があります。同じ作業場に動的バランス機能を備えたサプライヤーは、すぐに使用できる状態のカバーを提供できるため、損傷を引き起こす可能性のある余分な取り扱いや輸送が回避されます。

概要と推奨事項

動作条件がわかれば、重要な決定は簡単になります。 EPDM は、オゾン、水、蒸気、天候にさらされる場合に最適です。 NBR は、オイル、燃料、炭化水素溶剤に最適です。外観や広範なラベルに依存せず、カバーを製造する前にサプライヤーが流体の化学的性質と実際のローラー表面温度の両方を理解していることを確認してください。

ローラーの直径、カバーの厚さ、必要な硬度、動作温度、および流体リストを提示すると、有能なローラー メーカーが正確な配合物を推奨し、達成可能な公差を確認できます。注文前にサプライヤーに公差を明記するよう依頼することは、生産におけるコストのかかる不一致を回避する最も簡単な方法の 1 つです。