自由端精紡機的轉子軸支撐盤的制作方法
自由端精紡機的轉子軸支撐盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供在利用高速旋轉體的離心氣流使纖維束再次構成為整齊的纖維層的狀態(tài)下，以高速連續(xù)地拉出換位、并成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，尤其涉及保持轉子式自由端精紡機的高速旋轉的轉子軸，并支撐的新的高性能盤。一種轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其支撐轉子式自由端精紡機的轉子軸，在其周邊部表面通過粘接劑粘接覆蓋有橡膠部件，該橡膠部件由結合丙烯腈18～44重量%的氫化丁腈橡膠（HNBR）以及／或對其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件形成。
【專利說明】自由端精紡機的轉子軸支撐盤
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在利用高速旋轉體的離心氣流使纖維束再次構成為整齊的纖維層的狀態(tài)下，以高速連續(xù)地拉出換位、并成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，尤其涉及保持轉子式自由端精紡機的高速旋轉的轉子軸，并支撐的新的高性能盤。
【背景技術】
[0002]轉子式自由端精紡機是圖10那樣的原理的精紡機。
[0003]S卩，使轉子軸16與被張力滑輪21以適當?shù)睦觳⒁愿咚僖苿拥尿寗佑闷?0接觸，以每分鐘十萬次以上的超高速旋轉。具有一對以在表面覆蓋硬質橡膠的標準類型組盤的所謂工作組盤13和具備測定旋轉速度的功能的所謂反射器類型組盤14這兩組盤支撐該轉子軸16的結構。
[0004]標準組盤13如圖7所示，將兩個在周邊部具有表面被精密加工的橡膠部件的圓盤狀的標準類型單個盤10以圓周振動為最低的方式精度良好地嵌入固定用軸承9的左右軸部12，另一個具有旋轉速度測定功能的所謂反射器類型組盤14將在周邊部具有表面被精密加工的橡膠部件的圓盤狀的標準單個盤10與具備測定對表面橡膠進行了精加工的轉數(shù)的功能的圖5那樣的反射板盤或圖7 (11)那樣帶激光反射孔盤以圓周振動為最低的方式精度良好地嵌入。
[0005]另外，各個單個盤如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6那樣，在各個芯棒1、5、7的周
邊通過粘接劑粘接覆蓋高硬度的橡膠部件，在精加工為一定尺寸后，為了防止由于在更高速旋轉時產生的熱量，橡膠部件中央部變形，導致轉子軸振動，在橡膠部件中央部加工寬度1mm、深度Imm左右的槽。
[0006]實際上如圖9所示，兩組的組盤13與14或15以組裝在固定用組盤單元17上，并在其上如圖10那樣組裝轉子軸16。
[0007]如圖10所示，轉子式自由端精紡機為從每分鐘十萬次?十五萬次的超高速旋轉的轉子軸16的背后的位置的孔19供給纖維束，利用高速旋轉體的離心氣流均勻地再次構成的纖維束在從跟前18繞掛一定的扭轉的狀態(tài)下，對各種支的線進行高速紡織的機構，以根據(jù)紡織纖維的種類，與外形及形狀不同的轉子軸簡單地更換的方式覆蓋硬質橡膠的兩個、一對組盤支撐的機構。
[0008]因此，該兩個轉子軸支撐用的組盤為了吸收以超高速旋轉的轉子軸的振動并衰減，并順暢地進行旋轉，需要橡膠表面不會由于轉子軸的重量變形的程度的非常硬的橡膠材料，且具有高速下的振動衰減特性、耐磨耗性與耐油性的橡膠部件。然而，通常，為了成為類型A肖式硬度是90度左右的硬質的橡膠材質需要以填充劑加固，然而，當以填充劑加固時，在通常的橡膠中，幾乎喪失彈性，幾乎無法期待稱心的衰減特性。但是，作為能夠消除上述缺點的材質，唯一只有聚氨酯即使沒有填充劑，也能夠為非常硬的橡膠部件，同時能夠維持充分的強度與橡膠彈性，因此具有高速振動的衰減特性在該領域是已知的。
[0009]因此，在轉子式自由端精紡機中，由于從開發(fā)當初沒有能夠采用其他橡膠的選擇性，因此該支撐盤采用在表面通過粘接劑粘接覆蓋類型A肖氏硬度90度左右的高硬度聚氨酯的盤，在覆蓋后，以旋轉時的圓周振動為最小的方式且將精加工的單個盤10、11以高精度嵌入專用軸承9嵌入的部件直到現(xiàn)在還使用。
[0010]該支撐盤連續(xù)數(shù)月支撐每分鐘十萬次以上那樣的超高速旋轉的轉子軸，因此其環(huán)境溫度為70°c左右，一般的聚氨酯橡膠在高負荷下的使用中，普遍在90°C?130°C已經為塑性流動狀態(tài)，在150°C?200°C中，幾乎所有均熔融(非專利文獻I)。
[0011]根據(jù)以上的狀況，一般的聚氨酯橡膠能使用的溫度范圍以80°C左右為界限，由于轉子式自由端精紡機的支撐盤在聚氨酯橡膠的使用界限溫度的上限附近經常使用，因此橡膠表面熔融的危險性非常高，為了確保連續(xù)運轉時的安全性，以往，大多用戶使用被稱為最有耐熱性的聚氨酯橡膠的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件。
[0012]更詳細地說明，大多用戶采用的被稱為該耐熱性最好的聚氨酯橡膠是1973年在德國開發(fā)的聚氨酯橡膠(商品名:Vulkollan)。該聚氨酯橡膠將異氰酸鹽成分從在一般的聚氨酯橡膠中使用的甲苯異氰酸鹽(TDI)或二本氨基異氰酸鹽(MDI)更換為具有耐熱性良好的萘環(huán)的萘二異氰酸鹽(NDI)，并且，由于該NDI大量地配合，因此在聚氨酯橡膠中，極具耐熱性，耐磨耗性良好且非常強韌，因此被稱為現(xiàn)存的最強的耐熱聚氨酯橡膠部件之一。
[0013]因此，在制造使用了該特殊耐熱性高強度聚氨酯橡膠部件的轉子式自由端精紡機的支撐盤的制造廠中，在自己公司的產品目錄上，確保具有兩年左右的耐久壽命。
[0014]但是，即使采用該特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件的各制造廠確保長期壽命，實際上，即使使用該制造產品，壽命短的例子也多，其理由在于，即使該被稱為最耐熱性好的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件，當成為某程度的高溫時，與其他種類的聚氨酯橡膠相同，在其分子結構上，由無法避免熔融的聚氨酯橡膠特有的耐熱性的不良引起的。與在一般的合成橡膠中，即使被暴漏于高溫中，也不會熔融而碳化分解相比，聚氨酯橡膠在這一點是較大的特征，也具有缺點。
[0015]以該聚氨酯橡膠的缺點為起因，當以某種原因產生轉子軸的振動或在轉子軸與支撐盤之間產生滑動時，由于互相為超高速旋轉，因此在瞬時產生膨脹的摩擦熱，其界面為極高溫度，即使特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件，覆蓋橡膠表面也局部地熔融，頻繁地產生成為不良的不確定的事故。
[0016]另外，這些聚氨酯橡膠部件與支撐盤芯棒的耐熱粘接性也差，由于支撐盤自身在一分鐘期間以三萬次以上的超高速旋轉，因此在理論上，至少在其表面所覆蓋的橡膠重量的一萬倍以上作用有無法相信的程度的離心力，由于該離心力，橡膠與芯棒間的粘接界面在外側以20kg / cm2以上的強勁的力拉伸，并且，由于高溫，粘接力進一步下降，因此當在粘接面上存在較弱的部位時，還會產生橡膠部件被瞬時地破壞而無法運轉之類的問題。
[0017]因此，為了稍微彌補該粘接力不足，如圖14的34所示，以增大粘接表面積且不會施加膨脹的離心力的方式，各制造廠進行了努力，并且使用更高價的聚氨酯橡膠專用的高壓LIM成型機等，進行在聚氨酯橡膠與芯棒間施加壓力而提高粘接強度的努力(專利文獻I)。
[0018]另外，該自由端精紡機普遍在紡織工場中與通常的環(huán)精紡機一起使用，利用該自由端精紡機紡織在環(huán)精紡中無法利用的短纖維，其結果，通過使用所謂的honeydew melon或混合較多的原棉，它們附著在支撐盤或轉子軸表面，聚氨酯表面在目標壽命前破損，或熔融的短壽命的支撐盤也較多地產生是現(xiàn)狀。
[0019]除了上述的問題點外，現(xiàn)在使用的聚氨酯橡膠部件具有以其化學結構為起因的較大的問題點。
[0020]即，眾所周知，在聚氨酯橡膠中當以其多元醇成分分類時，具有酯類聚氨酯橡膠與醚類聚氨酯橡膠這兩種，酯類聚氨酯橡膠耐油性差，由于纖維紡織中所含的油劑而膨潤，壽命變短，因此專門只使用具有耐油性的酯類聚氨酯橡膠。
[0021]但是，該酯類聚氨酯橡膠的耐加水分解性差，即使不使用，通常也會在4、5年左右引起加水分解，從橡膠狀態(tài)轉換為奶酪狀而無法使用。
[0022]因此，即使是未使用的支撐盤，也具有無法長期保管之類的問題，支撐盤的用戶充分地了解具有這些不經濟的特性，但還是要使用是現(xiàn)狀。
[0023]現(xiàn)有技術文獻
[0024]專利文獻
[0025]專利文獻1:美國專利第4、676、673號說明書
[0026]非專利文獻
[0027]非專利文獻1:橡膠技術的基礎77-79頁，84_85頁，社團法人日本橡膠協(xié)會，平成4年4月30日發(fā)行
【發(fā)明內容】
[0028]發(fā)明所要解決的課題
[0029]因此，本發(fā)明的目的在于為了防止使用現(xiàn)有的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠(商品名:Vulkollan，以下簡稱為耐熱性聚氨酯橡膠)部件等的聚氨酯橡膠制支撐盤根據(jù)使用狀況或不確定的事態(tài)，耐熱性下降，從而熔融而無法使用，花費再購入或修理等多余的經費的事態(tài)，開發(fā)與耐熱性聚氨酯橡膠部件相同程度的硬度，在每分鐘萬次的超高速旋轉下的振動吸收性良好，由耐熱性、耐老化防止性、耐磨耗、耐油性好的特殊配合的氫化丁腈橡膠等構成的作業(yè)效率良好，絕不會熱熔融的支撐盤。
[0030]作為各種防振材料普遍使用的丁基橡膠在其分子結構上，由于作為橡膠彈性低且橡膠的粘彈性成分的粘性項的目標的tan δ大，因此能夠吸收振動并轉換為熱能量。因此，例如，當利用撓度計等測定橡膠的動特性的裝置以50Hz左右的低頻率使丁基橡膠振動時，由于粘性項高，因此還存在以數(shù)分鐘將振動能量轉換為熱并自身發(fā)熱而燃燒的場合。這樣，為了吸收高頻區(qū)域帶的振動，tan5小是最重要的，因此，支承該轉子式自由端精紡機的轉子軸并以每分鐘十萬次以上旋轉的支撐盤在盤自身每分鐘三萬轉、每秒500轉、S卩500Hz以上的一般的工業(yè)機械中，需要具有防止不被考慮的程度的超高頻率振動的功能，為了不將振動能量轉換為熱，需要使用高硬度，并且具有高彈性的橡膠覆蓋其表面。
[0031]但是，滿足這些條件的橡膠材質在現(xiàn)有的橡膠配合技術及現(xiàn)有的配合技術中，唯一只知聚氨酯橡膠材質。
[0032]因此，該轉子式自由端精紡機的支撐盤從開發(fā)初期使用聚氨酯橡膠，各制造廠也深知聚氨酯橡膠在耐熱性上存在問題，但大部分制造商還將試驗錯誤的結果、在此時最優(yōu)異的耐熱性聚氨酯橡膠用于支撐盤。
[0033]但是，即使使用該最高性能的耐熱性聚氨酯橡膠，在使用條件差的場合，耐熱性還是不充分，橡膠表面熱熔融的麻煩也多次發(fā)生。
[0034]因此，本發(fā)明所要解決的課題在于，即使上述耐熱性聚氨酯橡膠在每分鐘三萬次以上的超高速旋轉時使用，不僅振動吸收性、防振性好，即使由于某種原因，轉子軸振動，由于在轉子軸與支撐盤之間的異常摩擦而瞬時地產生高熱量的場合，因為耐熱性、耐老化性好，因此即使比較短的時間，支撐盤也不會老化、熔融，橡膠表面也不會產生異常，能只通過從裝置卸下并再次調整再次便能夠再次使用的生產效率好的合理的安全性高的支撐盤的開發(fā)。
[0035]通過采用本發(fā)明轉子軸支撐盤，作為支撐盤的壽命，能夠持續(xù)使用到橡膠表面的磨耗到達一定的容許量，因此與現(xiàn)有的聚氨酯橡膠制支撐盤相比，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定地直到本來的設計上的壽命使用的產品。
[0036]用于解決課題的方法
[0037]本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而仔細研究的結果，作為轉子軸支撐盤，開發(fā)了下述轉子方式自由端精紡機的轉子軸支撐盤:通過進行了過氧化物加硫的橡膠部件覆蓋結合丙烯腈18?44重量％的氫化丁腈橡膠(以下也稱為HNBR)及/或其變性物而形成。
[0038]在本發(fā)明中使用的橡膠部件由結合丙烯腈18?44重量％，并且由氫添加率90%以上的氫化丁腈橡膠(HNBR)及/或其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件形成，作為上述變性物，能夠優(yōu)選使用氫化羧基丁腈橡膠(也稱為HXNBR)，該氫化羧基丁腈橡膠添加了相對于氫化丁腈橡膠100重量部配合了 20重量部以上至120重量部的異丁烯酸鋅類及/或丙烯酸鋅類而成的橡膠、或對異丁烯酸及或丙烯酸的I?10重量％進行三元共聚的腈橡膠。
[0039]當上述XHNBR的羧基的含有率小于I重量％時，交聯(lián)反應性低，當超過10重量％時，利用羧基的反應速度過快，在常溫下進行交聯(lián)反應，容易引起所謂的燒焦(橡膠燃燒現(xiàn)象)，作為對支撐盤必要的物性的動彈性或拉伸強度等有可能下降。
[0040]另外，氫添加率90%以上的氫化丁腈橡膠耐熱性與耐老化性優(yōu)異，小于90%的氫添加率的氫化丁腈橡膠通過殘存的雙重結合，耐熱性與耐老化性快速下降，因此在本發(fā)明的使用中不是優(yōu)選的材料。
[0041]當使用結合丙烯腈量超過44重量％的、所謂的極高腈的氫化丁腈橡膠制造轉子軸支撐盤時，得到耐油性良好的盤，但難以充分使成為吸收轉子軸的振動的目標的心儀的橡膠彈性，產生無法抑制十萬次以上的高速旋轉的轉子軸的振動的場合。
[0042]相反地，在結合丙烯腈量小于18重量％的場合，因為耐油性下降，因此由于紡織纖維中所含的油劑等，橡膠膨潤，其結果，導致橡膠強度或橡膠硬度下降。
[0043]另外，作為對氫化丁腈橡膠進行加硫的方式，具有硫磺加硫配合與過氧化物加硫配合兩種，但在硫磺加硫配合中，在形成氫化丁腈橡膠制轉子軸支撐盤的場合，橡膠特性顯著下降，因此還存在無法抑制十萬次以上的高速旋轉的轉子軸的振動的場合。
[0044]另外，在本發(fā)明中使用的氫化丁腈橡膠從耐久性的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用由相對于氫化丁腈橡膠100部配合20部至120部異丁烯酸鋅及/或丙烯酸鋅的過氧化物加硫構成的橡膠部件，代替上述異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅，可以同樣使用二異丁烯酸鋅或二丙烯酸鋅，或能夠與異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅一起使用。
[0045]同樣地，作為腈橡膠(以下也稱為NBR。)的第三成分，對丙烯酸或異丁烯酸進行三元共聚，添加了在側端或末端導入羧基的羧NBR (以下也稱為XNBR。)的HXNBR也從耐久性與芯棒的粘接力提高的觀點來看能夠優(yōu)選使用。
[0046]另外，作為使上述異丁烯酸鋅等與氫化丁腈橡膠配合的技術或NBR的第三成分，以往已知使丙烯酸或異丁烯酸三元共聚的技術，但就以此得到的橡膠的性能而言，只是表示橡膠彈性是高強度，本發(fā)明人員第一個發(fā)現(xiàn)作為在本發(fā)明的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤中要求的性能的振動吸收特性、耐磨耗性優(yōu)異的特性。
[0047]另外，某程度的結合丙烯腈量的氫化丁腈橡膠或某程度的異丁烯酸鋅等的配合量在該轉子軸的振動吸收性與耐磨耗性方面優(yōu)異，或者對與芯棒的粘接性或轉子軸支撐盤的特性所帶來的影響等完全不清楚，在本發(fā)明的【技術領域】、即轉子式自由端精紡機領域以往沒有考慮過，可以說是第一次嘗試。
[0048]另外，配合了異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅的過氧化物加硫的氫化丁腈橡膠或氫添加的HXNBR例如不僅比配合了旭碳制碳黑、緊身S (商品名)或日本硅的VN3 (商品名)白碳等其他加固填充劑的過氧化物加硫的氫化丁腈橡膠強韌，橡膠彈性也良好的場合較多，由于高速旋轉的轉子軸的振動防止性與轉子軸支撐性良好，因此能夠長期穩(wěn)定地使用。
[0049]在本發(fā)明中使用的橡膠部件優(yōu)選在利用基于25°C的JIS K6253的測定方法中的橡膠硬度在彈簧式硬度(肖氏硬度)的測定方法中，類型A肖氏硬度(以下簡稱為類型A肖氏硬度)是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下的過氧化物加硫的橡膠部件，另外，在基于JIS K0064:化學制品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定方)的熔點測定方法中，即使400°C也不會熔融，并且，類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下，并且，使用基于JIS K-7244-5 (IS06721-5)的彎曲振動試驗方式的環(huán)境溫度80°C、頻率60Hz下測定時的tan δ是0.15以下的橡膠部件覆蓋形成的轉子軸支撐盤也優(yōu)選使用。
[0050]在tanS是0.15以下的場合，由于由振動引起的熱的產生小，因此如本發(fā)明的轉子軸支撐盤那樣，即使是長時間使用的使用方式，高速旋轉時的振動也少，因此更優(yōu)選使用。
[0051]另外，在本發(fā)明中使用的橡膠部件沒有熔點，即使為400°C以上的高溫，橡膠表面也不會熔融，因此即使由于某種理由，產生由摩擦引起的較多熱量，也能夠經得住而原樣使用，能夠確保對轉子軸與支撐盤之間的側滑等麻煩進行處理的時間的充裕。
[0052]在上述過氧化物加硫橡膠部件的橡膠硬度是類型A肖氏硬度小于90度的場合，由于過于柔軟，因此轉子軸支撐性能差，并且耐久性也差，并且，在橡膠硬度是類型D肖氏硬度68度以上的場合，即使tan為0.15 δ以下，也過硬，轉子軸的支撐性能惡化，無法長時間穩(wěn)定地支撐轉子軸。
[0053]在本發(fā)明中，為了利用通常的橡膠硬度的測定進行，利用類型A肖氏硬度與類型D肖氏硬度這兩種測定方法規(guī)定盤的橡膠硬度。
[0054]具體地說，本發(fā)明的盤的橡膠硬度優(yōu)選類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度68度以下的范圍，尤其優(yōu)選類型A肖氏硬度具有95?98度的硬度。在該硬度小于90度的場合，由于轉子軸的重量，橡膠表面的變形量變大，耐磨耗性下降，不僅壽命變短，還產生難以吸收震動，紡織絲品質下降等不良狀況。另外，在相反地類型D肖氏硬度大于68度時，產生難以吸收振動，紡織絲品質下降等不良狀況。
[0055]尤其耐久性良好的轉子軸支撐盤，進一步改進上述氫化丁腈橡膠的過氧化物加硫配合，通過使用配合有20部以上(二)丙烯酸鋅等的橡膠部件或HXNBR部件也能夠實現(xiàn)，但即使該場合，只要橡膠硬度的硬度范圍或tan δ的數(shù)值范圍是上述范圍，就能夠得到優(yōu)選的性能。
[0056]以往已知氫化丁腈橡膠的過氧化物加硫物比硫磺加硫物彈性高，但本
【發(fā)明者】著眼于特定的氫化丁腈橡膠，第一個發(fā)現(xiàn)該氫化丁腈橡膠在超高速旋轉的振動吸收性顯現(xiàn)尤其優(yōu)異的性能，該發(fā)現(xiàn)為本發(fā)明的線索。
[0057]如上所述，選擇氫化丁腈橡膠及/或變性物的丙烯腈含有量或過氧化物加硫的本發(fā)明、以及作為優(yōu)選的方式的選擇了橡膠硬度范圍、彈性或tan δ的范圍的本發(fā)明對轉子式自由端精紡機領域來說，可以說是劃分特殊耐熱性高硬度聚氨酯制的轉子軸支撐盤開發(fā)以來的一個時代的劃時代的技術進步。
[0058]發(fā)明效果
[0059]本發(fā)明的轉子軸支撐盤即使由于嵌入時的手法不好稍微引起芯振動，由于本發(fā)明的支撐盤具有極其優(yōu)異的耐熱性與耐磨耗性，因此橡膠表面不會由于摩擦熱熔融或磨耗，只要取下并再次修正芯振動便能夠照常使用。
[0060]相對于此，以往在大部分轉子式自由端精紡機中使用的耐熱性聚氨酯制支撐盤中，在具有由嵌入軸承時的手法不好引起的芯振動的場合，由于所產生的摩擦熱，橡膠表面馬上熔融，該支撐盤無法使用，除了更換為新的產品，沒有其他方法，從這方面也能夠確認本發(fā)明的優(yōu)異效果。
[0061]另外，在有效利用收集在環(huán)精紡中使用的落棉或飛花的低品質的原棉的場合或使用蜜瓜、混合較多原棉的場合，污物附著在轉子軸及支撐盤上，轉子軸的旋轉不順暢，現(xiàn)有的聚氨酯制盤即使是耐熱性聚氨酯橡膠制，橡膠表面也熔融而無法使用。
[0062]相對于此，本發(fā)明的支撐盤具有卓越的耐熱性且橡膠表面不會熔融，因此只要將轉子軸及支撐盤從單元上卸下并干凈地清掃，便能夠再次使用，因此能夠安心地進行操作作業(yè)。
[0063]另外，本發(fā)明的氫化丁腈橡膠部件的粘接覆蓋其特征之一在于，采用沖壓成型，在高壓下通過耐熱性好的粘接劑對橡膠部件與芯棒進行加壓粘接，因此粘接面的強度非常結實?，F(xiàn)有的耐熱性聚氨酯橡膠制盤粘接面的耐熱強度也極弱，并且，使用注入機在常壓下粘接液體狀的聚氨酯成分，因此，與在橡膠部件和芯棒的界面的粘接力上有問題的結構相比，本發(fā)明的轉子軸支撐盤具有能夠更安心地使用，耐熱性極其好，因此能夠比現(xiàn)有的耐熱性聚氨酯制支撐盤更經濟地使用。
[0064]另外，本發(fā)明的轉子軸支撐盤與一般的合成橡膠材質相同，能夠利用沖壓成型制造這一點由于主要利用注入成型使成型材料成形，因此與脫模時間長的耐熱性聚氨酯橡膠制盤不同，只要能適當?shù)剡x擇適當?shù)臎_壓的熱板溫度與配合和金屬模的個數(shù)設計，就能夠在比較短的時間使大量的原材料從金屬模脫模并制造，能與耐熱性聚氨酯橡膠制盤相同或其以下的適當價格批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0065]圖1是標準類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0066]圖2是標準類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。[0067]圖3是激光測定類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0068]圖4是激光測定類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。
[0069]圖5是反射板類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0070]圖6是反射板類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。
[0071]圖7是嵌入標準類型轉子軸支撐組盤與激光反射類型轉子軸支撐組盤時的立體圖。
[0072]圖8是一對新、舊兩種轉子軸支撐用組盤與轉子軸的外觀立體圖。
[0073]圖9是將一對轉子軸支撐組盤與轉子軸固定在盤固定用單元上時的立體圖。
[0074]圖10是轉子軸支撐雙盤裝置整體的立體示意圖。
[0075]圖11是嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成圖。
[0076]圖12是簡易式熔點測定裝置整體的立體圖。
[0077]圖13是在使用中聚氨酯橡膠表面熔融了的盤的一個例子的示意圖。
[0078]圖14是擴大聚氨酯橡膠與芯棒的粘接面積的轉子軸支撐盤的一個例子的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0079]下面，具體地說明本發(fā)明。
[0080]在本發(fā)明中所謂的轉子軸支撐盤是指如圖8所示用于轉子式自由端精紡機的13及14或如15那樣使用的兩個單個支撐盤10及11 (參照圖7)，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖
5、圖6所示，在各個芯棒1、5或7的周邊部通過粘接劑覆蓋由本發(fā)明的權利要求1?5規(guī)定的高硬度橡膠部件2后，精加工為一定尺寸的圓盤狀的單個盤。
[0081]接著，根據(jù)圖具體地說明本發(fā)明的轉子軸支撐盤。
[0082]標準類型單個盤10如圖1及圖2所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的鋁制芯棒I的周邊部上，并精加工為一定尺寸的盤，或之后在橡膠部件表面中央部加工寬度0.5?1.0mm、深度
0.5?1.0mm左右的槽而成。
[0083]轉數(shù)計測用單個盤具有圖8A、B的兩通式。在反射激光光纖并測定轉數(shù)的裝置B用單個盤的場合，如圖3及圖4所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的鋁制芯棒5的周邊部，并精加工為一定尺寸的盤、或之后在橡膠部件表面中央部加工寬度0.5?1.0_、深度0.5?1.0mm左右的槽而成。
[0084]在利用反射板測定轉數(shù)的裝置A用單個盤的場合，如圖5及圖6所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的招制芯棒7的周邊部，并精加工為一定尺寸的盤、或之后在橡I父部件表面中央部加工寬度0.5?1.Ctam、深度0.5?1.Ctam左右的槽而成。
[0085]在本發(fā)明的轉子軸支撐盤中，覆蓋的硬質橡膠2使用以能夠在特定的氫化丁腈橡膠成分上賦予高硬度、高彈性配合的方式使用一定量的配合劑的過氧化物加硫氫化丁腈橡膠。
[0086]另外，由在上述氫化丁腈橡膠成分中配合了一定量的異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅的高硬度、高彈性的過氧化物加硫氫化丁腈橡膠構成。作為上述特定的氫化丁腈橡膠成分，使用結合丙烯腈18~44重量％的氫化丁腈橡膠，具體地說，能夠示例日本瑞翁的Zetpole2000、2010、2011、2020、2030、3300、3110(商品名)或朗盛有限公司的43406、43407、43607、03446、C3467、B3627 (商品名)等。另外，作為HXNBR，能夠示例朗盛有限公司的XT、VP、KA8889 (商品名)。
[0087]另外，氫化丁腈橡膠制造商自身也能夠使用在自己公司的氫化丁腈橡膠中分散了異丁烯酸鋅或丙烯鋅的市售的所謂加入異丁烯酸丙烯酸的HNBR產品，作為其例子，能夠示例XQ536 (商品名)等。
[0088]作為橡膠用加固劑，能夠示例以下的配合劑。
[0089]首先，作為碳黑能夠使用所謂的種類的加固性碳黑，即，能夠使用在碳黑的舊分類中所謂的 SAF、SAF-HS, ISAF, N-339、ISAF-LS, 1-1SAF-HS、HAF、HAF-HS、B-351、HAF_LS、MAF、FEF、FEF-HS, SRF等全部的各制造品。
[0090]作為無機加固劑，能夠示例一般的高活性或中活性的干式及濕式的白炭黑類、例如NipsilVN3、UltrasilVN3 (日本硅制)或R974 (東新化成有限公司制)等。
[0091 ] 作為有機加固劑，只要是對NBR或HNBR提高耐磨耗性的樹脂類，則可以任意，例如如果是酚醛樹脂，能夠示例SUMILITE RESINPR-1286或SUMILITE RESINPR-1287 (均是住友電木制)。
[0092]作為本發(fā)明的過氧化物加硫所使用的有機過氧化物加硫劑，能夠示例日本油脂的八一夕 ^ Ji D、D40、八一 ? 3Μ、3Μ-40、八一 7° 子卟 P、~口今'> 乇 > F40、八一?
25Β、A今寸25Β-40 (商品名)或化學制藥阿克佐7 '/的力弋夕S卟D-40K、卜'J - )” I 29、卜U 3'' 7 7夕叉29 / 4`0、八一力F' 夕叉14、八一力F' 夕叉14 / 40 (商品名)、三建化工的寸 > ~口 7夕DCP、寸 > ~口 7夕7 CY-1.1、寸 > ~口 7夕7 TY-1.3、寸、y \ m % AHTO (商品名)、卟卜''一卟吉富的卟~口 '7夕500T、500_40C、卟八'/一卟231、卟八 '/一卟 231-XL、卟~口 7 夕 802、^ "。一〕802XL、^ ” '/一卟 101、卟"。一〕101—XL(商品名)等。
[0093]除了上述以外，在過氧化物加硫用共交聯(lián)劑中還能夠使用一般的概略號TMP、EG、MAAZn> AAZn那樣橡膠配合藥品，在化學名中，分別能夠使用Trimethylolpropanetriacrylate、triethylene glycol dimethacrylate、二異丁烯酸鋒、二丙烯酸鋒等過氧化物加硫用共交聯(lián)劑。。作為它們的商品名，能夠示例寸> ^ r ^^ r ^ TMP、寸>工叉r卟SK-30、寸> 7工卟BM-G (以上，三新化學)、了夕夕一 ZA、了夕夕一 ZMA (以上川口化學工業(yè))、7 ^卜工7亍卟EG、9 4卜工7亍卟TMP (以上，共榮化學)、ο 4夕口 7 M、ο 4夕口 7 M-P, /、4夕口 7 ED-P, /、4夕口 7 GT (以上，精工化學工業(yè))、了夕丨J工7 r卟EG, r ^ ^ r A TMP (以上，三菱人造絲)夕^ (日本油脂)、R_205 (yi9s，淺田化學工業(yè))、NSSOB-PB (日本 soda)、飛"一 BMR、HVA-2 ( r Λ *。> )等。
[0094]另外，在本發(fā)明中，考慮成形時的加工性，作為配合劑還包括可塑劑及軟化劑，通過它們的配合，改善了加工性，但導致耐熱性與耐老化性下降，并且，對彈性性能也帶來不良影響，有可能導致高速旋轉時的轉子軸支撐盤的性能下降，在它們的成分配合方面需要充分注意。
[0095]作為在本專利中示例的粘彈性的測定裝置，能夠示例TA ^ ^卜；U > 公司的Q800或RSAIII或有限公司A & D公司的動態(tài)粘彈性自動測定器DDV-OlFR或25FPV等。
[0096]另外，作為在本專利中示例的熔點測定裝置，能夠示例日本Buechi公司制的M-560或M565、Yamato科學有限公司制MP-21或柴田科學公司制的B540或B545。
[0097](本發(fā)明的制法)
[0098]本發(fā)明的轉子軸支撐盤例如通過以下方式得到。
[0099]首先，使用橡膠熬制用卷軸等將適量的上述氫化丁腈橡膠卷繞在卷軸上，接著加入加硫促進劑、填充劑、甘油酸等加工助劑、以及適量的白炭黑類、異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅等。在良好地加入這些后，從卷軸分離并轉儲輸出。接下來，最后將轉儲輸出的熬制坯料加入適量的過氧化物加硫劑，從而完成橡膠坯料。接著，利用溶劑使預先制造的圖1、圖2、圖
3、圖4、圖5及圖6的鋁制芯棒脫脂，在涂敷了粘接劑后，為了使粘接劑中的溶劑揮發(fā)并穩(wěn)定化，自然放置一定時間。之后，在沖壓成型機的上下熱板中，將該芯棒插入加熱保溫為一定溫度的沖壓成型用金屬模，接著，在使上述熬制坯料流入其中，在溫度、壓力及加硫時間一定的條件下進行加壓加熱，從而沖壓成型。之后，將該成形物從沖壓模中取出，將表面、尤其與轉子軸接觸的表面及側面精加工為一定尺寸，之后利用刨刀等在橡膠部件表面的中央部加工寬度1mm、深度Imm左右的槽。
[0100]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0101]實施例
[0102]下面，列舉實施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并未限定于該實施例。
[0103](實施例一)
[0104]將結合丙烯腈36%且氫氧化率96%的氫化丁腈橡膠1000重量部卷繞在8英寸橡膠熬制卷軸上并熬制，在將50重量部鋅、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑與加強性碳黑及其他加固劑、300重量部阿克ZMA (川口化學工業(yè)制異丁烯酸鋅)良好地混入其中后，從卷軸分離并自然放置。
[0105]接著，將該橡膠熬制坯料再次卷繞在熬制卷軸上，加入60重量部PERCUMYLD40 (日本油脂有限公司制過氧化物加硫劑)，制成熬制坯料A。使用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠還料A制成為厚度5mm左右的未加硫片。
[0106](橡膠硬度測定)
[0107]稱量適量的該未加硫橡膠片，放置在保溫為橡膠用60噸沖壓的熱板的平板模上，在165°C下沖壓加硫25分鐘并制成2mm厚度的片。在室溫23度的房間將該片放置6小時以上后，當利用基于JIS K-6253的測定方法測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，類型D肖氏硬度是56度。
[0108](彈性測定)
[0109]接著，在基于JIS K7244-5并使用粘彈性試驗機以彎曲振動方式測定該片時，在80°C、頻率 60Hz 的 tan δ 是 0.090。
[0110](成型品的物性測定)
[0111]接著，將8根預先制造的外徑70mm、厚度IOmm,具有軸承嵌入用孔10.0mm的標準類型用鋁制芯棒和兩根以同一尺寸如圖3 (5)那樣具有激光測定用的直徑8_的左右對稱的兩個貫通孔的芯棒共計十根在沖壓作業(yè)的前一天脫脂，并涂敷粘接劑，自然放置一晚上。
[0112]接著，將兩個該芯棒固定在上下熱板控制為165°C的60噸橡膠用沖壓裝置所預先保溫的兩個安裝用沖壓成型用模具中，將適量分出為上述厚度5mm的熬制坯料A流入其中，加熱30分鐘,在一定壓力下加壓,制成十個沖壓成型品。
[0113]接著，利用切削加工從粘接覆蓋了該沖壓成型后的橡膠坯料A的一個標準單個盤切割出寬度4mm、厚度1.5mm的橡膠環(huán)，當利用與上述相同的方法測得80°C、60Hz的tan δ時，為 0.085。
[0114](成型品的性能測定)
[0115]接著，使用專用夾具與檢查裝置將這些沖壓成型盤精加工為外徑78mm、寬度IOmm的尺寸、表面及側面的振動精度5 / 1000以下的六個標準盤與兩個激光類型盤。
[0116]使用嵌入專用夾具將這些盤如以下那樣嵌入四個專用軸承，制成N0.1?N0.4四個組盤。
[0117]N0.1:如圖1lC所示，以左右的各個側面振動23為0.0lmm以下的方式將兩個標準單個盤嵌入軸承的兩側。
[0118]N0.2:如圖1lC所示，以左右的各個側面振動23為0.0lmm以下的方式將標準單個盤與激光類型單個盤嵌入軸承的兩側。
[0119]N0.3:如圖1ID所示，以左右的某個側面振動23為0.05mm左右的方式將兩個標準單個盤嵌入軸承的兩側。
[0120]N0.4:如圖1lD所示，以左右的某個側面振動23為0.05mm左右的方式將標準單個盤與激光類型單個盤嵌入軸承的兩側。
[0121](成型品的性能測定結果I)
[0122]作為第一次，將側面振動較大地嵌入的N0.3與N0.4兩個組盤安裝在轉子式自由端精紡機的組盤固定單元17上數(shù)分鐘，安裝外徑40mm的轉子軸16并旋轉11萬次。其結果，單元的振動變大，橡膠表面成為極高溫，但實施例一的組盤兩個橡膠表面都不會熔融或橡膠破損，沒有任何變化。
[0123]之后，將這兩個組盤從裝置上卸下，使用檢查裝置再次將左右的振動微調為5 /1000，再次安裝在組盤固定單元17上，與上述相同地進行第二次旋轉試驗。其結果，該組卷軸沒有振動地順暢旋轉，因此能沒有問題地原樣使用三個月以上。
[0124](成型品的性能測定結果2)
[0125]將幾乎沒有側面振動地嵌入的N0.1與N0.2兩個組盤與實施例一的第一次相同地安裝在轉子式固定單元17上，之后，安裝外徑40mm的轉子軸并旋轉11萬次。其結果，實施例一的N0.1和N0.2的組盤也與實施第一次及實施例一的第一次相同地，能夠固定單元17沒有振動地順暢旋轉，因此能沒有問題地原樣使用三個月以上。
[0126](熔點測定)
[0127]為了測定實施例一的加硫橡膠的熔點，利用基于JIS K0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)的測定方法與比較例一及比較例二同時地測定熔點。
[0128]具體地，從在實施例一及后述的比較例一及比較例二中制造的2mm厚度的橡膠片制成大約Icm四方的破片，利用銳利的刀狀物使其為粉末狀地盡量細地切割，適量填滿粗細大約1.0mm、長度大約80mm、厚度大約0.2mm的玻璃制毛細管，將該三個試樣組裝在熔點測定裝置上，以每分鐘兩分的速度升溫，以目視測定各熔點。其結果，比較例一與比較例二這兩種微粉碎的聚氨酯橡膠分別在190°C、285°C下熔融，但實施例一的橡膠材料即使成為該熔點測定裝置的界限溫度400°C，也不會熔融。
[0129]但是，確認實施例一的熔點與本來的目的無關，在現(xiàn)有的各制造商的熔點測定裝置中，只能測定到400°C的熔點，因此本發(fā)明人還使用圖12那樣的本發(fā)明人研究的簡單測定方法同時對實施例一與比較例一及比較例二測定較大的熔點。
[0130]說明在上述簡單測定方法中使用的裝置。將直徑90mm、長度55mm的鋁制圓棒27放置在臺26上，在其上如圖12那樣交替地均等配置各兩個共計六個切割加工為寬度大約4_、長度大約6_、厚度大約2_左右的實施例一的加硫橡膠片30和后述的通用聚氨酯橡膠制的比較例一的橡膠片31及耐熱性聚氨酯制的比較例二的橡膠片32而放置，該鋁制圓棒以在每分鐘1°C?2°C的范圍升溫的方式一邊調整酒精燈24的火焰25 —邊加熱，將熱電偶測定部28插入設在鋁制圓棒27的中央上部的空中，利用數(shù)字溫度計29讀取測定各橡膠部件片的普通的熔融溫度。
[0131]其結果，普通聚氨酯橡膠制的比較例一兩個都在200°C?210°C漂亮地熔融為水珠狀，耐熱性聚氨酯橡膠制的比較例二也兩個都在300°C?310°C漂亮地熔融為水珠狀。但是，一般的合成橡膠與聚氨酯橡膠不同，當成為高溫時不會熔融，為碳化分解，但實施例一即使兩個都為450°C以上，也不會軟化、熔融，即使在一般的可塑劑配合的氫化丁腈橡膠的碳化分解溫度的500左右也不會引起碳化分解，因此中止其以上的加熱。
[0132]其結果，即使是所謂最耐熱性的該耐熱性聚氨酯橡膠，與利用基于JISK0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法的測定在285°C下熔融相比，實施例一的橡膠部件與耐熱性聚氨酯橡膠相比，至少100°C以上，在簡單測定中，150°C以上耐熱性也好，幾乎不會熔融。
[0133](耐熱老化性測定)
[0134]另外，為了確認實施例一的橡膠材料的耐熱老化性，在制造完的165°C下，將以25分沖壓加硫而成的2mm厚度的實施例一的加硫橡膠片與在后述的比較例一及比較例二中準備的兩種聚氨酯片共計三種橡膠片放置在固定為150°C的電爐上四周后取出，同時基于JIS K6253及JIS K6251使各個未老化片與150°C、放置四周熱老化片進行硬度及拉伸強度的比較。
[0135]其結果，實施例一的橡膠材料當測定老化試驗前的橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，老化試驗后的該硬度是98度，老化試驗前的拉伸強度是29Mpa，老化試驗后的拉伸強度是31Mpa，幾乎不會老化。
[0136]但是，比較例一及比較例二均劇烈地老化，硬度及拉伸強度都無法測定地軟化劣化。
[0137]根據(jù)以上的結果，使用實施例一的橡膠部件的支撐盤即使萬一在操作上產生飛花附著在轉子軸上等未預期的麻煩，也與現(xiàn)有的氨基甲酸酯盤不同，被覆蓋的橡膠表面不僅完全不會溶解，還具有異常的耐熱老化性，能夠安全地進行作業(yè)。
[0138](實施例二)
[0139]將結合丙烯腈36重量％、氫氧化率96%的氫化丁腈橡膠1000重量部卷繞在8英寸熬制卷軸上并熬制，在將50重量部鋅白、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑、加固性碳黑和為了調整沖壓成型時的穆尼粘度而250重量部耐熱可塑劑、CN9 (旭電化工業(yè)制)良好地加入后，從卷軸分離并自然放置。[0140]接著，將該橡膠熬制坯料再次卷繞在熬制卷軸上，混入30重量部PERCUMYLD40 (日本油脂有限公司制過氧化物加硫劑)，制成熬制坯料B。使用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠還料B制成為厚度5_左右的含可塑劑未加硫片。
[0141]接著，使用該熬制坯料B以與實施例一相同的方法制造加硫片及四個標準單個盤和兩個激光類型單個盤，并與實施例一相同地精加工為振動5 / 1000以下。之后，當測定各種項目時，得到以下的試驗結果。
[0142](橡膠硬度測定)
[0143]當利用與實施例一相同的方法測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是91度，類型D肖氏硬度是50度。
[0144](彈性測定)
[0145]另外，利用切削加工從該一個盤切出寬度5_、厚度1.5mm的橡膠環(huán)，使用粘彈性測定器測定80°C、60Hz的彎曲振動方式的tan δ時是0.14。
[0146](成型品的性能測定)
[0147]接著，與實施例一相同地將這些沖壓成型盤精加工為振動5 / 1000以下的單個盤與實施例一的N0.1及N0.2的兩個組盤相同地使用嵌入專用夾具嵌入，如圖1lD所示，在以某一方的側面振動23為5 / 100以下的方式嵌入各個組盤后，放置在組盤固定單元17上，安裝外徑40_的轉子軸,并以11萬次旋轉。
[0148]其結果，轉子軸及單元的振動與實施例一相比時稍大，橡膠表面溫度比實施例一高，但橡膠表面不會熔融，能夠作為支撐盤使用。
[0149]根據(jù)該試驗結果，只要tan δ是0.15以下，則作為支撐盤能夠更優(yōu)選使用。
[0150](實施例三)
[0151]在分子中含有5重量％左右的羧基，將丙烯腈大約33%的羧變性三元氫化丁腈橡膠1000重量卷繞在8英寸橡膠熬制卷軸上并熬制，將50重量部鋅白、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑、加固性碳黑及其他加固劑配合在其中，并且防止以分子中的羧基為起因的永久歪斜的增加與橡膠彈性的下降，同時為了調整硬度，添加適量的Triallylcyanurate (商品名，TAIC,日本化成制)后從卷軸切削出熬制還料。接著,將該橡膠熬制還料再次卷繞在熬制卷軸上，將適量的PERCUMYLD40 (日本油脂株式會社制過氧化物加硫劑)加入，制成熬制還料D。
[0152]利用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠坯料D制成厚度5mm左右的未加硫片，之后的作業(yè)與實施例一相同地進行。
[0153]其結果，當測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，類型D肖氏硬度是56度，SP使在振動吸收特性、耐熱性、耐熱老化特性中，也能夠確認與實施例一大致相同的性能，具有比比較例一及比較例二的現(xiàn)有品優(yōu)異的性能。
[0154](比較例一)(使用市售的通用的聚酯/TDI類A硬度、95度用預聚物的聚氨酯橡膠)
[0155]對八個由與實施例一相同方式制造的標準類型用鋁制芯棒I和兩個激光反射式轉數(shù)測定類型用鋁制芯棒5進行脫脂，涂敷聚氨酯用專用粘接劑并自然放置一晚。
[0156]接著，將注入模放置在加熱為120°C的聚氨酯橡膠注入用熱板上，將芯棒裝入模具中并保溫。[0157]接著，由NCO重量％為6.2重量％構成的聚酯/ TDI制預聚物稱出1000重量部并放在適當?shù)娜萜髦?，加熱?0°C后，在真空中一邊攪拌一邊脫泡5分鐘。接著，作為交聯(lián)劑，利用適當?shù)慕饘偃萜鞣Q出158重量部的MOCA (>子>>匕'7才>卜夕口口7*二>」>.</、7 ’ ^力&制)，在利用電熱器加熱并溶解后，在110°c的電爐上利用鋁箔蓋上蓋并保溫。接著，在該脫泡后在預聚物中加入大量溶解了的M0CA，以不會卷入空氣的方式利用攪拌棒攪拌一分鐘后，在固定在熱板上的支持盤用注入模與2_平板用注入模中注入混合物，在熱板上保溫放置I小時。在聚氨酯橡膠固化后，從注入模使各個注入原材料脫模，并在110°C的電爐中加熱12小時而成熟。之后，還在室溫下自然放置兩周而成熟。
[0158](橡膠硬度測定)
[0159]當利用與實施例一相同的方式測定該聚氨酯制片的硬度時，類型A肖氏硬度是95度，類型D肖氏硬度是54度。
[0160](熔點測定)
[0161]該比較例一的熔點如在上述實施例一中記載的那樣，基于JIS K0064:化學產品的熔點及融入范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)測定的結果，判斷為190°C，耐熱性相當差。
[0162]因此，如果聚氨酯橡膠部件制造商使用該一般的聚氨酯橡膠制成轉子軸支撐盤，當由于某種原因，橡膠表面為高溫時，比較簡單地熔融，只能得到品質低的支撐盤產品。
[0163](成型品的性能測定)
[0164]另外，4個由比較例一構成的聚氨酯橡膠制注入成型盤構成的標準單個盤與兩個激光反射類型單個盤共計六個在精加工為表面及側面的振動精度都為5 / 1000以下后，使用專用夾具與實施例一的N0.3及N0.4相同地，如圖1lD所示，在某一方的側面振動23大的狀態(tài)嵌入后，設置在組盤固定單元17上，安裝與實施例一相同的轉子軸，并以11萬次旋轉數(shù)分鐘。
[0165]其結果，由于在數(shù)分鐘組盤固定單元17的振動急劇地變大，因此急劇地卸下，當確認比較例一的支撐盤的橡膠表面時，其表面在局部熔融。
[0166]其結果，使用比較例一的通用的預聚物類聚氨酯橡膠部件的支撐盤在不是在總是沒有圓周振動的狀態(tài)下注意地不使用時，無法馬上使用，在管理好的場所，無法使用各制造商保證的數(shù)年間期間。
[0167](比較例二(耐熱性聚氨酯橡膠))
[0168]分別對八個利用與實施例一相同方式制造的標準類型用鋁制芯棒I和兩個激光反射式轉數(shù)測定類型用鋁制芯棒5進行脫脂，涂敷聚氨酯橡膠用專用粘接劑后自然放置一晚，并將該芯棒固定在保溫為120°C的熱板上的專用模上。
[0169]接著，使用適當容量的金屬制容器，稱出1000重量部具有OH價55.0且分子量2000的兩末端OH基的預聚多元醇后，加熱到135度，在耐熱性聚氨酯橡膠專用的反應器中，一邊在真空下攪拌一邊進行三個小時脫水。
[0170]接著，將該多元醇從真空反應器取出，加熱到液溫為145°C，在其中添加400重量部NDI(naphthylene diisocyanate),均勻地攪拌后,再次移動到耐熱性聚氨酯橡膠專用的反應器，在真空下攪拌20分鐘，制成由兩末端異氰酸鹽構成的預聚物。
[0171]在該預聚物中混合適量的1.4 丁二醇，以不會卷入空氣的方式一邊均勻地攪拌一邊注入固定在熱板上的支撐盤用模和2mm平板用注入模中，在熱板上原樣保溫20分鐘。
[0172]之后，從注入模將各個注入原材料脫模，在保溫為110°C的電爐中加熱24小時而成熟，之后，在常溫下自然放置兩周而成熟。
[0173](橡膠硬度測定)
[0174]之后，當利用與實施例一相同的方法測定該耐熱性聚氨酯橡膠制片的硬度時，類型A肖氏硬度是96度，類型D肖氏硬度是57度。
[0175](熔點測定)
[0176]使用該耐熱性聚氨酯橡膠的比較例二的熔點如在上述實施例一中所記載的那樣，基于JIS K0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)測定的結果是285°C，即使在利用簡單測定方法的熔點，也判斷為300°C左右，作為聚氨酯橡膠，判斷為耐熱性好，但由于產生由超高速旋轉的轉子軸的旋轉不良引起的振動或由側滑引起的摩擦熱等某種原因，在橡膠表面為300°C左右的高溫的場合，與使用通用聚氨酯橡膠的比較例一相同，容易地熔融，還產生無法使用到制造商保證的最長保證壽命的情況。
[0177](成型品的性能測定)
[0178]另外，在與比較例一相同地將上述制成的耐熱性聚氨酯橡膠制注入成型盤原材料的表面精加工后，與比較例一的場合相同，如圖1ID所不,在某一方的側面振動23嵌入為較大的狀態(tài)嵌入后，安裝在組盤固定單元17上實施旋轉試驗時，在比比較例一稍長的時間旋轉后，單元的振動急劇地增大，因此從組單元卸下該支持組盤而觀察。
[0179]其結果，與比較例一相同，支撐盤的耐熱性聚氨酯橡膠表面的一部分熔融。
[0180]根據(jù)以上的結果，即使使用耐熱性最好的耐熱性聚氨酯橡膠，當使用條件差時，橡膠表面蓄熱為耐熱性聚氨酯橡膠的熔點以上，與比較例一相同，無法使用到各制造商保證的年數(shù)。
[0181]另外，根據(jù)這些結果，制造各支撐盤的制造商利用其產品目錄，不僅如圖1lD那樣，在如C那樣嵌入后的各支撐單個盤的側面振動23無限地為零的方式正確地嵌入對維持長期保證壽命是最重要的，在聚氨酯制支撐盤中，與本發(fā)明不同，要求極其正確的嵌入。
[0182]產業(yè)上的可利用性
[0183]本發(fā)明的轉子軸支撐盤即使從嵌入時的手法不好引起稍微的芯振動，本發(fā)明的支撐盤也具有極其優(yōu)異的耐熱性，因此橡膠表面不會由于摩擦熱融融，只要能夠卸下再次并修正芯振動，則能夠原樣使用，作為將纖維束利用高速旋轉體的離心氣流再構成為穩(wěn)定的纖維層并以高速連續(xù)地牽出后換位，作為成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤極其有效。
[0184]符號說明
[0185]I一標準類型轉子軸支撐單個盤的芯棒，2—轉子軸支撐單個盤的橡膠部件，3—覆蓋橡膠部件表面的加工的槽部分，4一轉子軸支撐單個盤的芯棒的軸承固定用孔，5—激光測定類型用轉子軸支撐用單個盤的芯棒，6—利用激光的轉數(shù)計測用貫通孔，7—反射板類型轉子軸支撐單個盤的芯棒，8—轉數(shù)計測用反射板，9 一轉子軸支撐單個盤固定用軸承，10—標準類型轉子軸支撐單個盤的完成品，11 一激光類型轉子軸支撐單個盤完成品，12-固定轉子軸支撐單個盤的軸承的軸部，13—標準類型轉子軸支撐組盤(將兩個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右的軸上)，14 一激光反射類型轉子軸支撐組盤(將一個激光類型單個盤和一個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右的軸上)，15—反射板類型轉子軸支撐組盤(將一個反射板類型單個盤和一個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右軸上)，16—纖維束紡織用轉子軸，17—組盤固定用單元，18—轉子軸的纖維束排出口，19 一轉子軸的纖維束入口，20—轉子軸驅動用皮帶，21—驅動用皮帶用滑輪，22—紡織纖維束，23—嵌入后轉子軸支撐組盤的側面的振動，24—酒精燈，25—酒精燈的火焰，26—鋁塊固定用臺，27—鋁塊，28—溫度測定用熱電偶傳感器部，29—數(shù)字溫度計，30—用于以簡單方式測定熔點的實施例一的橡膠部件片，31—用于以簡單方式測定熔點的比較例一的橡膠部件片，32—用于以簡單方式測定熔點的比較例二的橡膠部件片，33—轉子軸支撐單個盤的橡膠表面在使用中熔融的部分的示意圖，34—轉子軸支撐單個盤的芯棒與橡膠的邊界面，A—包括轉子軸的反射板類型轉子軸支撐組盤(舊類型)，B—包括轉子軸的激光反射轉子軸支撐組盤式(新類型)，C一正常嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成主視圖，D—稍差地嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成主視圖，E—橡膠表面一部分熔融的轉子軸支撐單個盤的正面示意圖，F(xiàn)—橡膠表面一部分熔融的轉子軸支撐單個盤的立體示意圖。
【權利要求】
1.一種轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其支撐轉子式自由端精紡機的轉子軸，該轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤的特征在于， 在其周邊部通過粘接劑粘接覆蓋有橡膠部件，該橡膠部件是結合丙烯腈18?44重量％的氫化丁腈橡膠(HNBR)以及/或對其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件，該橡膠部件由下述橡膠部件形成:在基于JIS K0064:化學制品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)的熔點測定方法中，即使400°C也不會熔融，并且，在基于JIS K-7244-5 (IS06721-5)的彎曲振動試驗方式的環(huán)境溫度80°C、頻率60Hz下測定時的tan δ是0.15以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于， 上述變性物是相對于100重量部氫化丁腈橡膠配合了 20重量部以上至120重量部異丁烯酸鋅及/或丙烯酸鋅的橡膠。
3.根據(jù)權利要求1所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于， 上述變性物是添加了丁腈橡膠的氫化羧基丁腈橡膠(HXNBR)，該丁腈橡膠通過對異丁烯酸及/或丙烯酸的I?10重量％進行三元共聚而成。
4.根據(jù)權利要求1?3任一項所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于，上述過氧化物加硫橡膠部件在基于25°C的JIS K6253 (IS048, IS07619)的彈簧式(肖氏硬度)硬度測定方法中的類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下。
【文檔編號】C08L9/02GK103518009SQ201280004388
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權日:2012年5月9日
【發(fā)明者】后藤義一 申請人:后藤義一, 曼加勒辛格兄弟私營公司
【專利摘要】本發(fā)明提供在利用高速旋轉體的離心氣流使纖維束再次構成為整齊的纖維層的狀態(tài)下，以高速連續(xù)地拉出換位、并成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，尤其涉及保持轉子式自由端精紡機的高速旋轉的轉子軸，并支撐的新的高性能盤。一種轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其支撐轉子式自由端精紡機的轉子軸，在其周邊部表面通過粘接劑粘接覆蓋有橡膠部件，該橡膠部件由結合丙烯腈18～44重量%的氫化丁腈橡膠（HNBR）以及／或對其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件形成。
【專利說明】自由端精紡機的轉子軸支撐盤
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在利用高速旋轉體的離心氣流使纖維束再次構成為整齊的纖維層的狀態(tài)下，以高速連續(xù)地拉出換位、并成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，尤其涉及保持轉子式自由端精紡機的高速旋轉的轉子軸，并支撐的新的高性能盤。
【背景技術】
[0002]轉子式自由端精紡機是圖10那樣的原理的精紡機。
[0003]S卩，使轉子軸16與被張力滑輪21以適當?shù)睦觳⒁愿咚僖苿拥尿寗佑闷?0接觸，以每分鐘十萬次以上的超高速旋轉。具有一對以在表面覆蓋硬質橡膠的標準類型組盤的所謂工作組盤13和具備測定旋轉速度的功能的所謂反射器類型組盤14這兩組盤支撐該轉子軸16的結構。
[0004]標準組盤13如圖7所示，將兩個在周邊部具有表面被精密加工的橡膠部件的圓盤狀的標準類型單個盤10以圓周振動為最低的方式精度良好地嵌入固定用軸承9的左右軸部12，另一個具有旋轉速度測定功能的所謂反射器類型組盤14將在周邊部具有表面被精密加工的橡膠部件的圓盤狀的標準單個盤10與具備測定對表面橡膠進行了精加工的轉數(shù)的功能的圖5那樣的反射板盤或圖7 (11)那樣帶激光反射孔盤以圓周振動為最低的方式精度良好地嵌入。
[0005]另外，各個單個盤如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6那樣，在各個芯棒1、5、7的周
邊通過粘接劑粘接覆蓋高硬度的橡膠部件，在精加工為一定尺寸后，為了防止由于在更高速旋轉時產生的熱量，橡膠部件中央部變形，導致轉子軸振動，在橡膠部件中央部加工寬度1mm、深度Imm左右的槽。
[0006]實際上如圖9所示，兩組的組盤13與14或15以組裝在固定用組盤單元17上，并在其上如圖10那樣組裝轉子軸16。
[0007]如圖10所示，轉子式自由端精紡機為從每分鐘十萬次?十五萬次的超高速旋轉的轉子軸16的背后的位置的孔19供給纖維束，利用高速旋轉體的離心氣流均勻地再次構成的纖維束在從跟前18繞掛一定的扭轉的狀態(tài)下，對各種支的線進行高速紡織的機構，以根據(jù)紡織纖維的種類，與外形及形狀不同的轉子軸簡單地更換的方式覆蓋硬質橡膠的兩個、一對組盤支撐的機構。
[0008]因此，該兩個轉子軸支撐用的組盤為了吸收以超高速旋轉的轉子軸的振動并衰減，并順暢地進行旋轉，需要橡膠表面不會由于轉子軸的重量變形的程度的非常硬的橡膠材料，且具有高速下的振動衰減特性、耐磨耗性與耐油性的橡膠部件。然而，通常，為了成為類型A肖式硬度是90度左右的硬質的橡膠材質需要以填充劑加固，然而，當以填充劑加固時，在通常的橡膠中，幾乎喪失彈性，幾乎無法期待稱心的衰減特性。但是，作為能夠消除上述缺點的材質，唯一只有聚氨酯即使沒有填充劑，也能夠為非常硬的橡膠部件，同時能夠維持充分的強度與橡膠彈性，因此具有高速振動的衰減特性在該領域是已知的。
[0009]因此，在轉子式自由端精紡機中，由于從開發(fā)當初沒有能夠采用其他橡膠的選擇性，因此該支撐盤采用在表面通過粘接劑粘接覆蓋類型A肖氏硬度90度左右的高硬度聚氨酯的盤，在覆蓋后，以旋轉時的圓周振動為最小的方式且將精加工的單個盤10、11以高精度嵌入專用軸承9嵌入的部件直到現(xiàn)在還使用。
[0010]該支撐盤連續(xù)數(shù)月支撐每分鐘十萬次以上那樣的超高速旋轉的轉子軸，因此其環(huán)境溫度為70°c左右，一般的聚氨酯橡膠在高負荷下的使用中，普遍在90°C?130°C已經為塑性流動狀態(tài)，在150°C?200°C中，幾乎所有均熔融(非專利文獻I)。
[0011]根據(jù)以上的狀況，一般的聚氨酯橡膠能使用的溫度范圍以80°C左右為界限，由于轉子式自由端精紡機的支撐盤在聚氨酯橡膠的使用界限溫度的上限附近經常使用，因此橡膠表面熔融的危險性非常高，為了確保連續(xù)運轉時的安全性，以往，大多用戶使用被稱為最有耐熱性的聚氨酯橡膠的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件。
[0012]更詳細地說明，大多用戶采用的被稱為該耐熱性最好的聚氨酯橡膠是1973年在德國開發(fā)的聚氨酯橡膠(商品名:Vulkollan)。該聚氨酯橡膠將異氰酸鹽成分從在一般的聚氨酯橡膠中使用的甲苯異氰酸鹽(TDI)或二本氨基異氰酸鹽(MDI)更換為具有耐熱性良好的萘環(huán)的萘二異氰酸鹽(NDI)，并且，由于該NDI大量地配合，因此在聚氨酯橡膠中，極具耐熱性，耐磨耗性良好且非常強韌，因此被稱為現(xiàn)存的最強的耐熱聚氨酯橡膠部件之一。
[0013]因此，在制造使用了該特殊耐熱性高強度聚氨酯橡膠部件的轉子式自由端精紡機的支撐盤的制造廠中，在自己公司的產品目錄上，確保具有兩年左右的耐久壽命。
[0014]但是，即使采用該特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件的各制造廠確保長期壽命，實際上，即使使用該制造產品，壽命短的例子也多，其理由在于，即使該被稱為最耐熱性好的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件，當成為某程度的高溫時，與其他種類的聚氨酯橡膠相同，在其分子結構上，由無法避免熔融的聚氨酯橡膠特有的耐熱性的不良引起的。與在一般的合成橡膠中，即使被暴漏于高溫中，也不會熔融而碳化分解相比，聚氨酯橡膠在這一點是較大的特征，也具有缺點。
[0015]以該聚氨酯橡膠的缺點為起因，當以某種原因產生轉子軸的振動或在轉子軸與支撐盤之間產生滑動時，由于互相為超高速旋轉，因此在瞬時產生膨脹的摩擦熱，其界面為極高溫度，即使特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠部件，覆蓋橡膠表面也局部地熔融，頻繁地產生成為不良的不確定的事故。
[0016]另外，這些聚氨酯橡膠部件與支撐盤芯棒的耐熱粘接性也差，由于支撐盤自身在一分鐘期間以三萬次以上的超高速旋轉，因此在理論上，至少在其表面所覆蓋的橡膠重量的一萬倍以上作用有無法相信的程度的離心力，由于該離心力，橡膠與芯棒間的粘接界面在外側以20kg / cm2以上的強勁的力拉伸，并且，由于高溫，粘接力進一步下降，因此當在粘接面上存在較弱的部位時，還會產生橡膠部件被瞬時地破壞而無法運轉之類的問題。
[0017]因此，為了稍微彌補該粘接力不足，如圖14的34所示，以增大粘接表面積且不會施加膨脹的離心力的方式，各制造廠進行了努力，并且使用更高價的聚氨酯橡膠專用的高壓LIM成型機等，進行在聚氨酯橡膠與芯棒間施加壓力而提高粘接強度的努力(專利文獻I)。
[0018]另外，該自由端精紡機普遍在紡織工場中與通常的環(huán)精紡機一起使用，利用該自由端精紡機紡織在環(huán)精紡中無法利用的短纖維，其結果，通過使用所謂的honeydew melon或混合較多的原棉，它們附著在支撐盤或轉子軸表面，聚氨酯表面在目標壽命前破損，或熔融的短壽命的支撐盤也較多地產生是現(xiàn)狀。
[0019]除了上述的問題點外，現(xiàn)在使用的聚氨酯橡膠部件具有以其化學結構為起因的較大的問題點。
[0020]即，眾所周知，在聚氨酯橡膠中當以其多元醇成分分類時，具有酯類聚氨酯橡膠與醚類聚氨酯橡膠這兩種，酯類聚氨酯橡膠耐油性差，由于纖維紡織中所含的油劑而膨潤，壽命變短，因此專門只使用具有耐油性的酯類聚氨酯橡膠。
[0021]但是，該酯類聚氨酯橡膠的耐加水分解性差，即使不使用，通常也會在4、5年左右引起加水分解，從橡膠狀態(tài)轉換為奶酪狀而無法使用。
[0022]因此，即使是未使用的支撐盤，也具有無法長期保管之類的問題，支撐盤的用戶充分地了解具有這些不經濟的特性，但還是要使用是現(xiàn)狀。
[0023]現(xiàn)有技術文獻
[0024]專利文獻
[0025]專利文獻1:美國專利第4、676、673號說明書
[0026]非專利文獻
[0027]非專利文獻1:橡膠技術的基礎77-79頁，84_85頁，社團法人日本橡膠協(xié)會，平成4年4月30日發(fā)行
【發(fā)明內容】
[0028]發(fā)明所要解決的課題
[0029]因此，本發(fā)明的目的在于為了防止使用現(xiàn)有的特殊耐熱性高硬度聚氨酯橡膠(商品名:Vulkollan，以下簡稱為耐熱性聚氨酯橡膠)部件等的聚氨酯橡膠制支撐盤根據(jù)使用狀況或不確定的事態(tài)，耐熱性下降，從而熔融而無法使用，花費再購入或修理等多余的經費的事態(tài)，開發(fā)與耐熱性聚氨酯橡膠部件相同程度的硬度，在每分鐘萬次的超高速旋轉下的振動吸收性良好，由耐熱性、耐老化防止性、耐磨耗、耐油性好的特殊配合的氫化丁腈橡膠等構成的作業(yè)效率良好，絕不會熱熔融的支撐盤。
[0030]作為各種防振材料普遍使用的丁基橡膠在其分子結構上，由于作為橡膠彈性低且橡膠的粘彈性成分的粘性項的目標的tan δ大，因此能夠吸收振動并轉換為熱能量。因此，例如，當利用撓度計等測定橡膠的動特性的裝置以50Hz左右的低頻率使丁基橡膠振動時，由于粘性項高，因此還存在以數(shù)分鐘將振動能量轉換為熱并自身發(fā)熱而燃燒的場合。這樣，為了吸收高頻區(qū)域帶的振動，tan5小是最重要的，因此，支承該轉子式自由端精紡機的轉子軸并以每分鐘十萬次以上旋轉的支撐盤在盤自身每分鐘三萬轉、每秒500轉、S卩500Hz以上的一般的工業(yè)機械中，需要具有防止不被考慮的程度的超高頻率振動的功能，為了不將振動能量轉換為熱，需要使用高硬度，并且具有高彈性的橡膠覆蓋其表面。
[0031]但是，滿足這些條件的橡膠材質在現(xiàn)有的橡膠配合技術及現(xiàn)有的配合技術中，唯一只知聚氨酯橡膠材質。
[0032]因此，該轉子式自由端精紡機的支撐盤從開發(fā)初期使用聚氨酯橡膠，各制造廠也深知聚氨酯橡膠在耐熱性上存在問題，但大部分制造商還將試驗錯誤的結果、在此時最優(yōu)異的耐熱性聚氨酯橡膠用于支撐盤。
[0033]但是，即使使用該最高性能的耐熱性聚氨酯橡膠，在使用條件差的場合，耐熱性還是不充分，橡膠表面熱熔融的麻煩也多次發(fā)生。
[0034]因此，本發(fā)明所要解決的課題在于，即使上述耐熱性聚氨酯橡膠在每分鐘三萬次以上的超高速旋轉時使用，不僅振動吸收性、防振性好，即使由于某種原因，轉子軸振動，由于在轉子軸與支撐盤之間的異常摩擦而瞬時地產生高熱量的場合，因為耐熱性、耐老化性好，因此即使比較短的時間，支撐盤也不會老化、熔融，橡膠表面也不會產生異常，能只通過從裝置卸下并再次調整再次便能夠再次使用的生產效率好的合理的安全性高的支撐盤的開發(fā)。
[0035]通過采用本發(fā)明轉子軸支撐盤，作為支撐盤的壽命，能夠持續(xù)使用到橡膠表面的磨耗到達一定的容許量，因此與現(xiàn)有的聚氨酯橡膠制支撐盤相比，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定地直到本來的設計上的壽命使用的產品。
[0036]用于解決課題的方法
[0037]本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的而仔細研究的結果，作為轉子軸支撐盤，開發(fā)了下述轉子方式自由端精紡機的轉子軸支撐盤:通過進行了過氧化物加硫的橡膠部件覆蓋結合丙烯腈18?44重量％的氫化丁腈橡膠(以下也稱為HNBR)及/或其變性物而形成。
[0038]在本發(fā)明中使用的橡膠部件由結合丙烯腈18?44重量％，并且由氫添加率90%以上的氫化丁腈橡膠(HNBR)及/或其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件形成，作為上述變性物，能夠優(yōu)選使用氫化羧基丁腈橡膠(也稱為HXNBR)，該氫化羧基丁腈橡膠添加了相對于氫化丁腈橡膠100重量部配合了 20重量部以上至120重量部的異丁烯酸鋅類及/或丙烯酸鋅類而成的橡膠、或對異丁烯酸及或丙烯酸的I?10重量％進行三元共聚的腈橡膠。
[0039]當上述XHNBR的羧基的含有率小于I重量％時，交聯(lián)反應性低，當超過10重量％時，利用羧基的反應速度過快，在常溫下進行交聯(lián)反應，容易引起所謂的燒焦(橡膠燃燒現(xiàn)象)，作為對支撐盤必要的物性的動彈性或拉伸強度等有可能下降。
[0040]另外，氫添加率90%以上的氫化丁腈橡膠耐熱性與耐老化性優(yōu)異，小于90%的氫添加率的氫化丁腈橡膠通過殘存的雙重結合，耐熱性與耐老化性快速下降，因此在本發(fā)明的使用中不是優(yōu)選的材料。
[0041]當使用結合丙烯腈量超過44重量％的、所謂的極高腈的氫化丁腈橡膠制造轉子軸支撐盤時，得到耐油性良好的盤，但難以充分使成為吸收轉子軸的振動的目標的心儀的橡膠彈性，產生無法抑制十萬次以上的高速旋轉的轉子軸的振動的場合。
[0042]相反地，在結合丙烯腈量小于18重量％的場合，因為耐油性下降，因此由于紡織纖維中所含的油劑等，橡膠膨潤，其結果，導致橡膠強度或橡膠硬度下降。
[0043]另外，作為對氫化丁腈橡膠進行加硫的方式，具有硫磺加硫配合與過氧化物加硫配合兩種，但在硫磺加硫配合中，在形成氫化丁腈橡膠制轉子軸支撐盤的場合，橡膠特性顯著下降，因此還存在無法抑制十萬次以上的高速旋轉的轉子軸的振動的場合。
[0044]另外，在本發(fā)明中使用的氫化丁腈橡膠從耐久性的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用由相對于氫化丁腈橡膠100部配合20部至120部異丁烯酸鋅及/或丙烯酸鋅的過氧化物加硫構成的橡膠部件，代替上述異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅，可以同樣使用二異丁烯酸鋅或二丙烯酸鋅，或能夠與異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅一起使用。
[0045]同樣地，作為腈橡膠(以下也稱為NBR。)的第三成分，對丙烯酸或異丁烯酸進行三元共聚，添加了在側端或末端導入羧基的羧NBR (以下也稱為XNBR。)的HXNBR也從耐久性與芯棒的粘接力提高的觀點來看能夠優(yōu)選使用。
[0046]另外，作為使上述異丁烯酸鋅等與氫化丁腈橡膠配合的技術或NBR的第三成分，以往已知使丙烯酸或異丁烯酸三元共聚的技術，但就以此得到的橡膠的性能而言，只是表示橡膠彈性是高強度，本發(fā)明人員第一個發(fā)現(xiàn)作為在本發(fā)明的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤中要求的性能的振動吸收特性、耐磨耗性優(yōu)異的特性。
[0047]另外，某程度的結合丙烯腈量的氫化丁腈橡膠或某程度的異丁烯酸鋅等的配合量在該轉子軸的振動吸收性與耐磨耗性方面優(yōu)異，或者對與芯棒的粘接性或轉子軸支撐盤的特性所帶來的影響等完全不清楚，在本發(fā)明的【技術領域】、即轉子式自由端精紡機領域以往沒有考慮過，可以說是第一次嘗試。
[0048]另外，配合了異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅的過氧化物加硫的氫化丁腈橡膠或氫添加的HXNBR例如不僅比配合了旭碳制碳黑、緊身S (商品名)或日本硅的VN3 (商品名)白碳等其他加固填充劑的過氧化物加硫的氫化丁腈橡膠強韌，橡膠彈性也良好的場合較多，由于高速旋轉的轉子軸的振動防止性與轉子軸支撐性良好，因此能夠長期穩(wěn)定地使用。
[0049]在本發(fā)明中使用的橡膠部件優(yōu)選在利用基于25°C的JIS K6253的測定方法中的橡膠硬度在彈簧式硬度(肖氏硬度)的測定方法中，類型A肖氏硬度(以下簡稱為類型A肖氏硬度)是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下的過氧化物加硫的橡膠部件，另外，在基于JIS K0064:化學制品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定方)的熔點測定方法中，即使400°C也不會熔融，并且，類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下，并且，使用基于JIS K-7244-5 (IS06721-5)的彎曲振動試驗方式的環(huán)境溫度80°C、頻率60Hz下測定時的tan δ是0.15以下的橡膠部件覆蓋形成的轉子軸支撐盤也優(yōu)選使用。
[0050]在tanS是0.15以下的場合，由于由振動引起的熱的產生小，因此如本發(fā)明的轉子軸支撐盤那樣，即使是長時間使用的使用方式，高速旋轉時的振動也少，因此更優(yōu)選使用。
[0051]另外，在本發(fā)明中使用的橡膠部件沒有熔點，即使為400°C以上的高溫，橡膠表面也不會熔融，因此即使由于某種理由，產生由摩擦引起的較多熱量，也能夠經得住而原樣使用，能夠確保對轉子軸與支撐盤之間的側滑等麻煩進行處理的時間的充裕。
[0052]在上述過氧化物加硫橡膠部件的橡膠硬度是類型A肖氏硬度小于90度的場合，由于過于柔軟，因此轉子軸支撐性能差，并且耐久性也差，并且，在橡膠硬度是類型D肖氏硬度68度以上的場合，即使tan為0.15 δ以下，也過硬，轉子軸的支撐性能惡化，無法長時間穩(wěn)定地支撐轉子軸。
[0053]在本發(fā)明中，為了利用通常的橡膠硬度的測定進行，利用類型A肖氏硬度與類型D肖氏硬度這兩種測定方法規(guī)定盤的橡膠硬度。
[0054]具體地說，本發(fā)明的盤的橡膠硬度優(yōu)選類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度68度以下的范圍，尤其優(yōu)選類型A肖氏硬度具有95?98度的硬度。在該硬度小于90度的場合，由于轉子軸的重量，橡膠表面的變形量變大，耐磨耗性下降，不僅壽命變短，還產生難以吸收震動，紡織絲品質下降等不良狀況。另外，在相反地類型D肖氏硬度大于68度時，產生難以吸收振動，紡織絲品質下降等不良狀況。
[0055]尤其耐久性良好的轉子軸支撐盤，進一步改進上述氫化丁腈橡膠的過氧化物加硫配合，通過使用配合有20部以上(二)丙烯酸鋅等的橡膠部件或HXNBR部件也能夠實現(xiàn)，但即使該場合，只要橡膠硬度的硬度范圍或tan δ的數(shù)值范圍是上述范圍，就能夠得到優(yōu)選的性能。
[0056]以往已知氫化丁腈橡膠的過氧化物加硫物比硫磺加硫物彈性高，但本
【發(fā)明者】著眼于特定的氫化丁腈橡膠，第一個發(fā)現(xiàn)該氫化丁腈橡膠在超高速旋轉的振動吸收性顯現(xiàn)尤其優(yōu)異的性能，該發(fā)現(xiàn)為本發(fā)明的線索。
[0057]如上所述，選擇氫化丁腈橡膠及/或變性物的丙烯腈含有量或過氧化物加硫的本發(fā)明、以及作為優(yōu)選的方式的選擇了橡膠硬度范圍、彈性或tan δ的范圍的本發(fā)明對轉子式自由端精紡機領域來說，可以說是劃分特殊耐熱性高硬度聚氨酯制的轉子軸支撐盤開發(fā)以來的一個時代的劃時代的技術進步。
[0058]發(fā)明效果
[0059]本發(fā)明的轉子軸支撐盤即使由于嵌入時的手法不好稍微引起芯振動，由于本發(fā)明的支撐盤具有極其優(yōu)異的耐熱性與耐磨耗性，因此橡膠表面不會由于摩擦熱熔融或磨耗，只要取下并再次修正芯振動便能夠照常使用。
[0060]相對于此，以往在大部分轉子式自由端精紡機中使用的耐熱性聚氨酯制支撐盤中，在具有由嵌入軸承時的手法不好引起的芯振動的場合，由于所產生的摩擦熱，橡膠表面馬上熔融，該支撐盤無法使用，除了更換為新的產品，沒有其他方法，從這方面也能夠確認本發(fā)明的優(yōu)異效果。
[0061]另外，在有效利用收集在環(huán)精紡中使用的落棉或飛花的低品質的原棉的場合或使用蜜瓜、混合較多原棉的場合，污物附著在轉子軸及支撐盤上，轉子軸的旋轉不順暢，現(xiàn)有的聚氨酯制盤即使是耐熱性聚氨酯橡膠制，橡膠表面也熔融而無法使用。
[0062]相對于此，本發(fā)明的支撐盤具有卓越的耐熱性且橡膠表面不會熔融，因此只要將轉子軸及支撐盤從單元上卸下并干凈地清掃，便能夠再次使用，因此能夠安心地進行操作作業(yè)。
[0063]另外，本發(fā)明的氫化丁腈橡膠部件的粘接覆蓋其特征之一在于，采用沖壓成型，在高壓下通過耐熱性好的粘接劑對橡膠部件與芯棒進行加壓粘接，因此粘接面的強度非常結實?，F(xiàn)有的耐熱性聚氨酯橡膠制盤粘接面的耐熱強度也極弱，并且，使用注入機在常壓下粘接液體狀的聚氨酯成分，因此，與在橡膠部件和芯棒的界面的粘接力上有問題的結構相比，本發(fā)明的轉子軸支撐盤具有能夠更安心地使用，耐熱性極其好，因此能夠比現(xiàn)有的耐熱性聚氨酯制支撐盤更經濟地使用。
[0064]另外，本發(fā)明的轉子軸支撐盤與一般的合成橡膠材質相同，能夠利用沖壓成型制造這一點由于主要利用注入成型使成型材料成形，因此與脫模時間長的耐熱性聚氨酯橡膠制盤不同，只要能適當?shù)剡x擇適當?shù)臎_壓的熱板溫度與配合和金屬模的個數(shù)設計，就能夠在比較短的時間使大量的原材料從金屬模脫模并制造，能與耐熱性聚氨酯橡膠制盤相同或其以下的適當價格批量生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0065]圖1是標準類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0066]圖2是標準類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。[0067]圖3是激光測定類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0068]圖4是激光測定類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。
[0069]圖5是反射板類型轉子軸支撐單個盤的主視圖。
[0070]圖6是反射板類型轉子軸支撐單個盤的側面剖視圖。
[0071]圖7是嵌入標準類型轉子軸支撐組盤與激光反射類型轉子軸支撐組盤時的立體圖。
[0072]圖8是一對新、舊兩種轉子軸支撐用組盤與轉子軸的外觀立體圖。
[0073]圖9是將一對轉子軸支撐組盤與轉子軸固定在盤固定用單元上時的立體圖。
[0074]圖10是轉子軸支撐雙盤裝置整體的立體示意圖。
[0075]圖11是嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成圖。
[0076]圖12是簡易式熔點測定裝置整體的立體圖。
[0077]圖13是在使用中聚氨酯橡膠表面熔融了的盤的一個例子的示意圖。
[0078]圖14是擴大聚氨酯橡膠與芯棒的粘接面積的轉子軸支撐盤的一個例子的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0079]下面，具體地說明本發(fā)明。
[0080]在本發(fā)明中所謂的轉子軸支撐盤是指如圖8所示用于轉子式自由端精紡機的13及14或如15那樣使用的兩個單個支撐盤10及11 (參照圖7)，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖
5、圖6所示，在各個芯棒1、5或7的周邊部通過粘接劑覆蓋由本發(fā)明的權利要求1?5規(guī)定的高硬度橡膠部件2后，精加工為一定尺寸的圓盤狀的單個盤。
[0081]接著，根據(jù)圖具體地說明本發(fā)明的轉子軸支撐盤。
[0082]標準類型單個盤10如圖1及圖2所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的鋁制芯棒I的周邊部上，并精加工為一定尺寸的盤，或之后在橡膠部件表面中央部加工寬度0.5?1.0mm、深度
0.5?1.0mm左右的槽而成。
[0083]轉數(shù)計測用單個盤具有圖8A、B的兩通式。在反射激光光纖并測定轉數(shù)的裝置B用單個盤的場合，如圖3及圖4所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的鋁制芯棒5的周邊部，并精加工為一定尺寸的盤、或之后在橡膠部件表面中央部加工寬度0.5?1.0_、深度0.5?1.0mm左右的槽而成。
[0084]在利用反射板測定轉數(shù)的裝置A用單個盤的場合，如圖5及圖6所示，為通過粘接劑將在權利要求1?5中規(guī)定的高硬度橡膠部件2粘接覆蓋于在中央部具有用于固定軸承9的孔的招制芯棒7的周邊部，并精加工為一定尺寸的盤、或之后在橡I父部件表面中央部加工寬度0.5?1.Ctam、深度0.5?1.Ctam左右的槽而成。
[0085]在本發(fā)明的轉子軸支撐盤中，覆蓋的硬質橡膠2使用以能夠在特定的氫化丁腈橡膠成分上賦予高硬度、高彈性配合的方式使用一定量的配合劑的過氧化物加硫氫化丁腈橡膠。
[0086]另外，由在上述氫化丁腈橡膠成分中配合了一定量的異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅的高硬度、高彈性的過氧化物加硫氫化丁腈橡膠構成。作為上述特定的氫化丁腈橡膠成分，使用結合丙烯腈18~44重量％的氫化丁腈橡膠，具體地說，能夠示例日本瑞翁的Zetpole2000、2010、2011、2020、2030、3300、3110(商品名)或朗盛有限公司的43406、43407、43607、03446、C3467、B3627 (商品名)等。另外，作為HXNBR，能夠示例朗盛有限公司的XT、VP、KA8889 (商品名)。
[0087]另外，氫化丁腈橡膠制造商自身也能夠使用在自己公司的氫化丁腈橡膠中分散了異丁烯酸鋅或丙烯鋅的市售的所謂加入異丁烯酸丙烯酸的HNBR產品，作為其例子，能夠示例XQ536 (商品名)等。
[0088]作為橡膠用加固劑，能夠示例以下的配合劑。
[0089]首先，作為碳黑能夠使用所謂的種類的加固性碳黑，即，能夠使用在碳黑的舊分類中所謂的 SAF、SAF-HS, ISAF, N-339、ISAF-LS, 1-1SAF-HS、HAF、HAF-HS、B-351、HAF_LS、MAF、FEF、FEF-HS, SRF等全部的各制造品。
[0090]作為無機加固劑，能夠示例一般的高活性或中活性的干式及濕式的白炭黑類、例如NipsilVN3、UltrasilVN3 (日本硅制)或R974 (東新化成有限公司制)等。
[0091 ] 作為有機加固劑，只要是對NBR或HNBR提高耐磨耗性的樹脂類，則可以任意，例如如果是酚醛樹脂，能夠示例SUMILITE RESINPR-1286或SUMILITE RESINPR-1287 (均是住友電木制)。
[0092]作為本發(fā)明的過氧化物加硫所使用的有機過氧化物加硫劑，能夠示例日本油脂的八一夕 ^ Ji D、D40、八一 ? 3Μ、3Μ-40、八一 7° 子卟 P、~口今'> 乇 > F40、八一?
25Β、A今寸25Β-40 (商品名)或化學制藥阿克佐7 '/的力弋夕S卟D-40K、卜'J - )” I 29、卜U 3'' 7 7夕叉29 / 4`0、八一力F' 夕叉14、八一力F' 夕叉14 / 40 (商品名)、三建化工的寸 > ~口 7夕DCP、寸 > ~口 7夕7 CY-1.1、寸 > ~口 7夕7 TY-1.3、寸、y \ m % AHTO (商品名)、卟卜''一卟吉富的卟~口 '7夕500T、500_40C、卟八'/一卟231、卟八 '/一卟 231-XL、卟~口 7 夕 802、^ "。一〕802XL、^ ” '/一卟 101、卟"。一〕101—XL(商品名)等。
[0093]除了上述以外，在過氧化物加硫用共交聯(lián)劑中還能夠使用一般的概略號TMP、EG、MAAZn> AAZn那樣橡膠配合藥品，在化學名中，分別能夠使用Trimethylolpropanetriacrylate、triethylene glycol dimethacrylate、二異丁烯酸鋒、二丙烯酸鋒等過氧化物加硫用共交聯(lián)劑。。作為它們的商品名，能夠示例寸> ^ r ^^ r ^ TMP、寸>工叉r卟SK-30、寸> 7工卟BM-G (以上，三新化學)、了夕夕一 ZA、了夕夕一 ZMA (以上川口化學工業(yè))、7 ^卜工7亍卟EG、9 4卜工7亍卟TMP (以上，共榮化學)、ο 4夕口 7 M、ο 4夕口 7 M-P, /、4夕口 7 ED-P, /、4夕口 7 GT (以上，精工化學工業(yè))、了夕丨J工7 r卟EG, r ^ ^ r A TMP (以上，三菱人造絲)夕^ (日本油脂)、R_205 (yi9s，淺田化學工業(yè))、NSSOB-PB (日本 soda)、飛"一 BMR、HVA-2 ( r Λ *。> )等。
[0094]另外，在本發(fā)明中，考慮成形時的加工性，作為配合劑還包括可塑劑及軟化劑，通過它們的配合，改善了加工性，但導致耐熱性與耐老化性下降，并且，對彈性性能也帶來不良影響，有可能導致高速旋轉時的轉子軸支撐盤的性能下降，在它們的成分配合方面需要充分注意。
[0095]作為在本專利中示例的粘彈性的測定裝置，能夠示例TA ^ ^卜；U > 公司的Q800或RSAIII或有限公司A & D公司的動態(tài)粘彈性自動測定器DDV-OlFR或25FPV等。
[0096]另外，作為在本專利中示例的熔點測定裝置，能夠示例日本Buechi公司制的M-560或M565、Yamato科學有限公司制MP-21或柴田科學公司制的B540或B545。
[0097](本發(fā)明的制法)
[0098]本發(fā)明的轉子軸支撐盤例如通過以下方式得到。
[0099]首先，使用橡膠熬制用卷軸等將適量的上述氫化丁腈橡膠卷繞在卷軸上，接著加入加硫促進劑、填充劑、甘油酸等加工助劑、以及適量的白炭黑類、異丁烯酸鋅或丙烯酸鋅等。在良好地加入這些后，從卷軸分離并轉儲輸出。接下來，最后將轉儲輸出的熬制坯料加入適量的過氧化物加硫劑，從而完成橡膠坯料。接著，利用溶劑使預先制造的圖1、圖2、圖
3、圖4、圖5及圖6的鋁制芯棒脫脂，在涂敷了粘接劑后，為了使粘接劑中的溶劑揮發(fā)并穩(wěn)定化，自然放置一定時間。之后，在沖壓成型機的上下熱板中，將該芯棒插入加熱保溫為一定溫度的沖壓成型用金屬模，接著，在使上述熬制坯料流入其中，在溫度、壓力及加硫時間一定的條件下進行加壓加熱，從而沖壓成型。之后，將該成形物從沖壓模中取出，將表面、尤其與轉子軸接觸的表面及側面精加工為一定尺寸，之后利用刨刀等在橡膠部件表面的中央部加工寬度1mm、深度Imm左右的槽。
[0100]下面，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0101]實施例
[0102]下面，列舉實施例具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并未限定于該實施例。
[0103](實施例一)
[0104]將結合丙烯腈36%且氫氧化率96%的氫化丁腈橡膠1000重量部卷繞在8英寸橡膠熬制卷軸上并熬制，在將50重量部鋅、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑與加強性碳黑及其他加固劑、300重量部阿克ZMA (川口化學工業(yè)制異丁烯酸鋅)良好地混入其中后，從卷軸分離并自然放置。
[0105]接著，將該橡膠熬制坯料再次卷繞在熬制卷軸上，加入60重量部PERCUMYLD40 (日本油脂有限公司制過氧化物加硫劑)，制成熬制坯料A。使用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠還料A制成為厚度5mm左右的未加硫片。
[0106](橡膠硬度測定)
[0107]稱量適量的該未加硫橡膠片，放置在保溫為橡膠用60噸沖壓的熱板的平板模上，在165°C下沖壓加硫25分鐘并制成2mm厚度的片。在室溫23度的房間將該片放置6小時以上后，當利用基于JIS K-6253的測定方法測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，類型D肖氏硬度是56度。
[0108](彈性測定)
[0109]接著，在基于JIS K7244-5并使用粘彈性試驗機以彎曲振動方式測定該片時，在80°C、頻率 60Hz 的 tan δ 是 0.090。
[0110](成型品的物性測定)
[0111]接著，將8根預先制造的外徑70mm、厚度IOmm,具有軸承嵌入用孔10.0mm的標準類型用鋁制芯棒和兩根以同一尺寸如圖3 (5)那樣具有激光測定用的直徑8_的左右對稱的兩個貫通孔的芯棒共計十根在沖壓作業(yè)的前一天脫脂，并涂敷粘接劑，自然放置一晚上。
[0112]接著，將兩個該芯棒固定在上下熱板控制為165°C的60噸橡膠用沖壓裝置所預先保溫的兩個安裝用沖壓成型用模具中，將適量分出為上述厚度5mm的熬制坯料A流入其中，加熱30分鐘,在一定壓力下加壓,制成十個沖壓成型品。
[0113]接著，利用切削加工從粘接覆蓋了該沖壓成型后的橡膠坯料A的一個標準單個盤切割出寬度4mm、厚度1.5mm的橡膠環(huán)，當利用與上述相同的方法測得80°C、60Hz的tan δ時，為 0.085。
[0114](成型品的性能測定)
[0115]接著，使用專用夾具與檢查裝置將這些沖壓成型盤精加工為外徑78mm、寬度IOmm的尺寸、表面及側面的振動精度5 / 1000以下的六個標準盤與兩個激光類型盤。
[0116]使用嵌入專用夾具將這些盤如以下那樣嵌入四個專用軸承，制成N0.1?N0.4四個組盤。
[0117]N0.1:如圖1lC所示，以左右的各個側面振動23為0.0lmm以下的方式將兩個標準單個盤嵌入軸承的兩側。
[0118]N0.2:如圖1lC所示，以左右的各個側面振動23為0.0lmm以下的方式將標準單個盤與激光類型單個盤嵌入軸承的兩側。
[0119]N0.3:如圖1ID所示，以左右的某個側面振動23為0.05mm左右的方式將兩個標準單個盤嵌入軸承的兩側。
[0120]N0.4:如圖1lD所示，以左右的某個側面振動23為0.05mm左右的方式將標準單個盤與激光類型單個盤嵌入軸承的兩側。
[0121](成型品的性能測定結果I)
[0122]作為第一次，將側面振動較大地嵌入的N0.3與N0.4兩個組盤安裝在轉子式自由端精紡機的組盤固定單元17上數(shù)分鐘，安裝外徑40mm的轉子軸16并旋轉11萬次。其結果，單元的振動變大，橡膠表面成為極高溫，但實施例一的組盤兩個橡膠表面都不會熔融或橡膠破損，沒有任何變化。
[0123]之后，將這兩個組盤從裝置上卸下，使用檢查裝置再次將左右的振動微調為5 /1000，再次安裝在組盤固定單元17上，與上述相同地進行第二次旋轉試驗。其結果，該組卷軸沒有振動地順暢旋轉，因此能沒有問題地原樣使用三個月以上。
[0124](成型品的性能測定結果2)
[0125]將幾乎沒有側面振動地嵌入的N0.1與N0.2兩個組盤與實施例一的第一次相同地安裝在轉子式固定單元17上，之后，安裝外徑40mm的轉子軸并旋轉11萬次。其結果，實施例一的N0.1和N0.2的組盤也與實施第一次及實施例一的第一次相同地，能夠固定單元17沒有振動地順暢旋轉，因此能沒有問題地原樣使用三個月以上。
[0126](熔點測定)
[0127]為了測定實施例一的加硫橡膠的熔點，利用基于JIS K0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)的測定方法與比較例一及比較例二同時地測定熔點。
[0128]具體地，從在實施例一及后述的比較例一及比較例二中制造的2mm厚度的橡膠片制成大約Icm四方的破片，利用銳利的刀狀物使其為粉末狀地盡量細地切割，適量填滿粗細大約1.0mm、長度大約80mm、厚度大約0.2mm的玻璃制毛細管，將該三個試樣組裝在熔點測定裝置上，以每分鐘兩分的速度升溫，以目視測定各熔點。其結果，比較例一與比較例二這兩種微粉碎的聚氨酯橡膠分別在190°C、285°C下熔融，但實施例一的橡膠材料即使成為該熔點測定裝置的界限溫度400°C，也不會熔融。
[0129]但是，確認實施例一的熔點與本來的目的無關，在現(xiàn)有的各制造商的熔點測定裝置中，只能測定到400°C的熔點，因此本發(fā)明人還使用圖12那樣的本發(fā)明人研究的簡單測定方法同時對實施例一與比較例一及比較例二測定較大的熔點。
[0130]說明在上述簡單測定方法中使用的裝置。將直徑90mm、長度55mm的鋁制圓棒27放置在臺26上，在其上如圖12那樣交替地均等配置各兩個共計六個切割加工為寬度大約4_、長度大約6_、厚度大約2_左右的實施例一的加硫橡膠片30和后述的通用聚氨酯橡膠制的比較例一的橡膠片31及耐熱性聚氨酯制的比較例二的橡膠片32而放置，該鋁制圓棒以在每分鐘1°C?2°C的范圍升溫的方式一邊調整酒精燈24的火焰25 —邊加熱，將熱電偶測定部28插入設在鋁制圓棒27的中央上部的空中，利用數(shù)字溫度計29讀取測定各橡膠部件片的普通的熔融溫度。
[0131]其結果，普通聚氨酯橡膠制的比較例一兩個都在200°C?210°C漂亮地熔融為水珠狀，耐熱性聚氨酯橡膠制的比較例二也兩個都在300°C?310°C漂亮地熔融為水珠狀。但是，一般的合成橡膠與聚氨酯橡膠不同，當成為高溫時不會熔融，為碳化分解，但實施例一即使兩個都為450°C以上，也不會軟化、熔融，即使在一般的可塑劑配合的氫化丁腈橡膠的碳化分解溫度的500左右也不會引起碳化分解，因此中止其以上的加熱。
[0132]其結果，即使是所謂最耐熱性的該耐熱性聚氨酯橡膠，與利用基于JISK0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法的測定在285°C下熔融相比，實施例一的橡膠部件與耐熱性聚氨酯橡膠相比，至少100°C以上，在簡單測定中，150°C以上耐熱性也好，幾乎不會熔融。
[0133](耐熱老化性測定)
[0134]另外，為了確認實施例一的橡膠材料的耐熱老化性，在制造完的165°C下，將以25分沖壓加硫而成的2mm厚度的實施例一的加硫橡膠片與在后述的比較例一及比較例二中準備的兩種聚氨酯片共計三種橡膠片放置在固定為150°C的電爐上四周后取出，同時基于JIS K6253及JIS K6251使各個未老化片與150°C、放置四周熱老化片進行硬度及拉伸強度的比較。
[0135]其結果，實施例一的橡膠材料當測定老化試驗前的橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，老化試驗后的該硬度是98度，老化試驗前的拉伸強度是29Mpa，老化試驗后的拉伸強度是31Mpa，幾乎不會老化。
[0136]但是，比較例一及比較例二均劇烈地老化，硬度及拉伸強度都無法測定地軟化劣化。
[0137]根據(jù)以上的結果，使用實施例一的橡膠部件的支撐盤即使萬一在操作上產生飛花附著在轉子軸上等未預期的麻煩，也與現(xiàn)有的氨基甲酸酯盤不同，被覆蓋的橡膠表面不僅完全不會溶解，還具有異常的耐熱老化性，能夠安全地進行作業(yè)。
[0138](實施例二)
[0139]將結合丙烯腈36重量％、氫氧化率96%的氫化丁腈橡膠1000重量部卷繞在8英寸熬制卷軸上并熬制，在將50重量部鋅白、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑、加固性碳黑和為了調整沖壓成型時的穆尼粘度而250重量部耐熱可塑劑、CN9 (旭電化工業(yè)制)良好地加入后，從卷軸分離并自然放置。[0140]接著，將該橡膠熬制坯料再次卷繞在熬制卷軸上，混入30重量部PERCUMYLD40 (日本油脂有限公司制過氧化物加硫劑)，制成熬制坯料B。使用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠還料B制成為厚度5_左右的含可塑劑未加硫片。
[0141]接著，使用該熬制坯料B以與實施例一相同的方法制造加硫片及四個標準單個盤和兩個激光類型單個盤，并與實施例一相同地精加工為振動5 / 1000以下。之后，當測定各種項目時，得到以下的試驗結果。
[0142](橡膠硬度測定)
[0143]當利用與實施例一相同的方法測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是91度，類型D肖氏硬度是50度。
[0144](彈性測定)
[0145]另外，利用切削加工從該一個盤切出寬度5_、厚度1.5mm的橡膠環(huán)，使用粘彈性測定器測定80°C、60Hz的彎曲振動方式的tan δ時是0.14。
[0146](成型品的性能測定)
[0147]接著，與實施例一相同地將這些沖壓成型盤精加工為振動5 / 1000以下的單個盤與實施例一的N0.1及N0.2的兩個組盤相同地使用嵌入專用夾具嵌入，如圖1lD所示，在以某一方的側面振動23為5 / 100以下的方式嵌入各個組盤后，放置在組盤固定單元17上，安裝外徑40_的轉子軸,并以11萬次旋轉。
[0148]其結果，轉子軸及單元的振動與實施例一相比時稍大，橡膠表面溫度比實施例一高，但橡膠表面不會熔融，能夠作為支撐盤使用。
[0149]根據(jù)該試驗結果，只要tan δ是0.15以下，則作為支撐盤能夠更優(yōu)選使用。
[0150](實施例三)
[0151]在分子中含有5重量％左右的羧基，將丙烯腈大約33%的羧變性三元氫化丁腈橡膠1000重量卷繞在8英寸橡膠熬制卷軸上并熬制，將50重量部鋅白、10重量部甘油酸、適量重量部防老化劑、加固性碳黑及其他加固劑配合在其中，并且防止以分子中的羧基為起因的永久歪斜的增加與橡膠彈性的下降，同時為了調整硬度，添加適量的Triallylcyanurate (商品名，TAIC,日本化成制)后從卷軸切削出熬制還料。接著,將該橡膠熬制還料再次卷繞在熬制卷軸上，將適量的PERCUMYLD40 (日本油脂株式會社制過氧化物加硫劑)加入，制成熬制還料D。
[0152]利用8英寸橡膠熬制卷軸將該橡膠坯料D制成厚度5mm左右的未加硫片，之后的作業(yè)與實施例一相同地進行。
[0153]其結果，當測定橡膠硬度時，類型A肖氏硬度是97度，類型D肖氏硬度是56度，SP使在振動吸收特性、耐熱性、耐熱老化特性中，也能夠確認與實施例一大致相同的性能，具有比比較例一及比較例二的現(xiàn)有品優(yōu)異的性能。
[0154](比較例一)(使用市售的通用的聚酯/TDI類A硬度、95度用預聚物的聚氨酯橡膠)
[0155]對八個由與實施例一相同方式制造的標準類型用鋁制芯棒I和兩個激光反射式轉數(shù)測定類型用鋁制芯棒5進行脫脂，涂敷聚氨酯用專用粘接劑并自然放置一晚。
[0156]接著，將注入模放置在加熱為120°C的聚氨酯橡膠注入用熱板上，將芯棒裝入模具中并保溫。[0157]接著，由NCO重量％為6.2重量％構成的聚酯/ TDI制預聚物稱出1000重量部并放在適當?shù)娜萜髦?，加熱?0°C后，在真空中一邊攪拌一邊脫泡5分鐘。接著，作為交聯(lián)劑，利用適當?shù)慕饘偃萜鞣Q出158重量部的MOCA (>子>>匕'7才>卜夕口口7*二>」>.</、7 ’ ^力&制)，在利用電熱器加熱并溶解后，在110°c的電爐上利用鋁箔蓋上蓋并保溫。接著，在該脫泡后在預聚物中加入大量溶解了的M0CA，以不會卷入空氣的方式利用攪拌棒攪拌一分鐘后，在固定在熱板上的支持盤用注入模與2_平板用注入模中注入混合物，在熱板上保溫放置I小時。在聚氨酯橡膠固化后，從注入模使各個注入原材料脫模，并在110°C的電爐中加熱12小時而成熟。之后，還在室溫下自然放置兩周而成熟。
[0158](橡膠硬度測定)
[0159]當利用與實施例一相同的方式測定該聚氨酯制片的硬度時，類型A肖氏硬度是95度，類型D肖氏硬度是54度。
[0160](熔點測定)
[0161]該比較例一的熔點如在上述實施例一中記載的那樣，基于JIS K0064:化學產品的熔點及融入范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)測定的結果，判斷為190°C，耐熱性相當差。
[0162]因此，如果聚氨酯橡膠部件制造商使用該一般的聚氨酯橡膠制成轉子軸支撐盤，當由于某種原因，橡膠表面為高溫時，比較簡單地熔融，只能得到品質低的支撐盤產品。
[0163](成型品的性能測定)
[0164]另外，4個由比較例一構成的聚氨酯橡膠制注入成型盤構成的標準單個盤與兩個激光反射類型單個盤共計六個在精加工為表面及側面的振動精度都為5 / 1000以下后，使用專用夾具與實施例一的N0.3及N0.4相同地，如圖1lD所示，在某一方的側面振動23大的狀態(tài)嵌入后，設置在組盤固定單元17上，安裝與實施例一相同的轉子軸，并以11萬次旋轉數(shù)分鐘。
[0165]其結果，由于在數(shù)分鐘組盤固定單元17的振動急劇地變大，因此急劇地卸下，當確認比較例一的支撐盤的橡膠表面時，其表面在局部熔融。
[0166]其結果，使用比較例一的通用的預聚物類聚氨酯橡膠部件的支撐盤在不是在總是沒有圓周振動的狀態(tài)下注意地不使用時，無法馬上使用，在管理好的場所，無法使用各制造商保證的數(shù)年間期間。
[0167](比較例二(耐熱性聚氨酯橡膠))
[0168]分別對八個利用與實施例一相同方式制造的標準類型用鋁制芯棒I和兩個激光反射式轉數(shù)測定類型用鋁制芯棒5進行脫脂，涂敷聚氨酯橡膠用專用粘接劑后自然放置一晚，并將該芯棒固定在保溫為120°C的熱板上的專用模上。
[0169]接著，使用適當容量的金屬制容器，稱出1000重量部具有OH價55.0且分子量2000的兩末端OH基的預聚多元醇后，加熱到135度，在耐熱性聚氨酯橡膠專用的反應器中，一邊在真空下攪拌一邊進行三個小時脫水。
[0170]接著，將該多元醇從真空反應器取出，加熱到液溫為145°C，在其中添加400重量部NDI(naphthylene diisocyanate),均勻地攪拌后,再次移動到耐熱性聚氨酯橡膠專用的反應器，在真空下攪拌20分鐘，制成由兩末端異氰酸鹽構成的預聚物。
[0171]在該預聚物中混合適量的1.4 丁二醇，以不會卷入空氣的方式一邊均勻地攪拌一邊注入固定在熱板上的支撐盤用模和2mm平板用注入模中，在熱板上原樣保溫20分鐘。
[0172]之后，從注入模將各個注入原材料脫模，在保溫為110°C的電爐中加熱24小時而成熟，之后，在常溫下自然放置兩周而成熟。
[0173](橡膠硬度測定)
[0174]之后，當利用與實施例一相同的方法測定該耐熱性聚氨酯橡膠制片的硬度時，類型A肖氏硬度是96度，類型D肖氏硬度是57度。
[0175](熔點測定)
[0176]使用該耐熱性聚氨酯橡膠的比較例二的熔點如在上述實施例一中所記載的那樣，基于JIS K0064:化學產品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)測定的結果是285°C，即使在利用簡單測定方法的熔點，也判斷為300°C左右，作為聚氨酯橡膠，判斷為耐熱性好，但由于產生由超高速旋轉的轉子軸的旋轉不良引起的振動或由側滑引起的摩擦熱等某種原因，在橡膠表面為300°C左右的高溫的場合，與使用通用聚氨酯橡膠的比較例一相同，容易地熔融，還產生無法使用到制造商保證的最長保證壽命的情況。
[0177](成型品的性能測定)
[0178]另外，在與比較例一相同地將上述制成的耐熱性聚氨酯橡膠制注入成型盤原材料的表面精加工后，與比較例一的場合相同，如圖1ID所不,在某一方的側面振動23嵌入為較大的狀態(tài)嵌入后，安裝在組盤固定單元17上實施旋轉試驗時，在比比較例一稍長的時間旋轉后，單元的振動急劇地增大，因此從組單元卸下該支持組盤而觀察。
[0179]其結果，與比較例一相同，支撐盤的耐熱性聚氨酯橡膠表面的一部分熔融。
[0180]根據(jù)以上的結果，即使使用耐熱性最好的耐熱性聚氨酯橡膠，當使用條件差時，橡膠表面蓄熱為耐熱性聚氨酯橡膠的熔點以上，與比較例一相同，無法使用到各制造商保證的年數(shù)。
[0181]另外，根據(jù)這些結果，制造各支撐盤的制造商利用其產品目錄，不僅如圖1lD那樣，在如C那樣嵌入后的各支撐單個盤的側面振動23無限地為零的方式正確地嵌入對維持長期保證壽命是最重要的，在聚氨酯制支撐盤中，與本發(fā)明不同，要求極其正確的嵌入。
[0182]產業(yè)上的可利用性
[0183]本發(fā)明的轉子軸支撐盤即使從嵌入時的手法不好引起稍微的芯振動，本發(fā)明的支撐盤也具有極其優(yōu)異的耐熱性，因此橡膠表面不會由于摩擦熱融融，只要能夠卸下再次并修正芯振動，則能夠原樣使用，作為將纖維束利用高速旋轉體的離心氣流再構成為穩(wěn)定的纖維層并以高速連續(xù)地牽出后換位，作為成線的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤極其有效。
[0184]符號說明
[0185]I一標準類型轉子軸支撐單個盤的芯棒，2—轉子軸支撐單個盤的橡膠部件，3—覆蓋橡膠部件表面的加工的槽部分，4一轉子軸支撐單個盤的芯棒的軸承固定用孔，5—激光測定類型用轉子軸支撐用單個盤的芯棒，6—利用激光的轉數(shù)計測用貫通孔，7—反射板類型轉子軸支撐單個盤的芯棒，8—轉數(shù)計測用反射板，9 一轉子軸支撐單個盤固定用軸承，10—標準類型轉子軸支撐單個盤的完成品，11 一激光類型轉子軸支撐單個盤完成品，12-固定轉子軸支撐單個盤的軸承的軸部，13—標準類型轉子軸支撐組盤(將兩個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右的軸上)，14 一激光反射類型轉子軸支撐組盤(將一個激光類型單個盤和一個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右的軸上)，15—反射板類型轉子軸支撐組盤(將一個反射板類型單個盤和一個標準類型單個盤分別固定在軸承的左右軸上)，16—纖維束紡織用轉子軸，17—組盤固定用單元，18—轉子軸的纖維束排出口，19 一轉子軸的纖維束入口，20—轉子軸驅動用皮帶，21—驅動用皮帶用滑輪，22—紡織纖維束，23—嵌入后轉子軸支撐組盤的側面的振動，24—酒精燈，25—酒精燈的火焰，26—鋁塊固定用臺，27—鋁塊，28—溫度測定用熱電偶傳感器部，29—數(shù)字溫度計，30—用于以簡單方式測定熔點的實施例一的橡膠部件片，31—用于以簡單方式測定熔點的比較例一的橡膠部件片，32—用于以簡單方式測定熔點的比較例二的橡膠部件片，33—轉子軸支撐單個盤的橡膠表面在使用中熔融的部分的示意圖，34—轉子軸支撐單個盤的芯棒與橡膠的邊界面，A—包括轉子軸的反射板類型轉子軸支撐組盤(舊類型)，B—包括轉子軸的激光反射轉子軸支撐組盤式(新類型)，C一正常嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成主視圖，D—稍差地嵌入軸承的轉子軸支撐組盤的完成主視圖，E—橡膠表面一部分熔融的轉子軸支撐單個盤的正面示意圖，F(xiàn)—橡膠表面一部分熔融的轉子軸支撐單個盤的立體示意圖。
【權利要求】
1.一種轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其支撐轉子式自由端精紡機的轉子軸，該轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤的特征在于， 在其周邊部通過粘接劑粘接覆蓋有橡膠部件，該橡膠部件是結合丙烯腈18?44重量％的氫化丁腈橡膠(HNBR)以及/或對其變性物進行過氧化物加硫的橡膠部件，該橡膠部件由下述橡膠部件形成:在基于JIS K0064:化學制品的熔點及熔融范圍測定法(美國藥典(USP)、歐洲藥典(EP)的熔點測定法)的熔點測定方法中，即使400°C也不會熔融，并且，在基于JIS K-7244-5 (IS06721-5)的彎曲振動試驗方式的環(huán)境溫度80°C、頻率60Hz下測定時的tan δ是0.15以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于， 上述變性物是相對于100重量部氫化丁腈橡膠配合了 20重量部以上至120重量部異丁烯酸鋅及/或丙烯酸鋅的橡膠。
3.根據(jù)權利要求1所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于， 上述變性物是添加了丁腈橡膠的氫化羧基丁腈橡膠(HXNBR)，該丁腈橡膠通過對異丁烯酸及/或丙烯酸的I?10重量％進行三元共聚而成。
4.根據(jù)權利要求1?3任一項所述的轉子式自由端精紡機的轉子軸支撐盤，其特征在于，上述過氧化物加硫橡膠部件在基于25°C的JIS K6253 (IS048, IS07619)的彈簧式(肖氏硬度)硬度測定方法中的類型A肖氏硬度是90度以上，類型D肖氏硬度是68度以下。
【文檔編號】C08L9/02GK103518009SQ201280004388
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權日:2012年5月9日
【發(fā)明者】后藤義一 申請人:后藤義一, 曼加勒辛格兄弟私營公司
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