大纤度非织造纤维辐材制造技术

所公开的各种实施方案涉及一种磨料制品。该磨料制品包括非织造辐材。该非织造辐材包括第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面。该非织造辐材还包括纤维组分，该纤维组分包含具有在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值的短纤维。该非织造辐材还包括分配在纤维组分上的粘结剂和分散在整个非织造辐材上的磨料颗粒。

Large size nonwovens spokes

Various embodiments disclosed relate to an abrasive product. The abrasive products include nonwoven spokes. The nonwoven spoke material comprises a first irregular main surface and a second opposite irregular main surface. The nonwoven spoke also includes a fiber component that includes short fibers with a linear density in the range of about 50 denier to about 2000 denier and a crimp index value in the range of about 15% to about 60%. The nonwoven spoke also includes a binder distributed on the fiber component and abrasive particles dispersed on the whole nonwoven spoke.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大纤度非织造纤维辐材
技术介绍
非织造磨料制品通常具有非织造辐材(例如，膨松有弹性的开口纤维辐材)、磨料颗粒、以及粘结剂材料(通常称为“粘结剂”)，粘结剂将非织造辐材内的纤维互相粘结并将磨料颗粒固定到非织造辐材。为了提高制品的研磨能力并简化制品的生产，可改变纤维的特性。
技术实现思路
根据本公开的各种实施方案，存在与制品和方法相关的若干意料不到的优点。例如，根据一些实施方案，由相对较小纤度的纤维(例如，小于200旦尼尔)、相对较大纤度的纤维(例如，大于500旦尼尔)或50-2000旦尼尔纤维制成的非织造辐材无需选择特定的纤维长度和纤维卷曲，而产生的辐材不具有足以经受正常辐材转移点和涂覆过程的强度。根据一些实施方案，具有所公开的纤维大小、长度和/或卷曲指数中的至少一者的非织造辐材可允许制造适用于除垢、剥漆和除锈的坚韧磨料辐材。根据一些示例，在磨料制品的形成期间相比于那些尺寸中的任一个上不同的纤维，具有本文所述的长度、卷曲指数和衬垫密度值的纤维可导致辐材成形机的最小纤维堵塞在。减少机器中的堵塞导致在制备磨料制品时节省时间和成本。本公开提供一种磨料制品。磨料制品包括非织造辐材。非织造辐材包括第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面。非织造辐材还包括纤维组分，该纤维组分具有在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值的短纤维。非织造辐材还包括分配在纤维组分上的粘结剂和分散在整个非织造辐材上的磨料颗粒。本公开还提供制备磨料制品的方法。磨料制品包括非织造辐材。非织造辐材包括第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面。非织造辐材还包括纤维组分，该纤维组分包含在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值的短纤维。非织造辐材还包括分配在纤维组分上的粘结剂和分散在整个非织造辐材上的磨料颗粒。该方法包括形成短纤维的辐材。该方法还包括对辐材穿孔并将磨料颗粒施加到穿孔的辐材。该方法还包括固化包含磨料颗粒的粘结剂以提供磨料制品。本公开还提供一种用于从工件的表面移除材料的方法。该方法包括使磨料制品与工件接触。磨料制品包括非织造辐材。非织造辐材包括第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面。非织造辐材还包括纤维组分，该纤维组分包含在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值的短纤维。非织造辐材还包括分配在纤维组分上并渗透穿过组分的粘结剂。非织造辐材还包括在整个非织造辐材上均匀或异质分散的磨料颗粒。形成制品的方法包括形成短纤维的辐材。该方法还包括对辐材穿孔并将磨料颗粒施加到穿孔的辐材。该方法还包括固化包括磨料颗粒的幅材的粘结剂以提供磨料制品。移除材料的方法还包括保持磨料制品和工件表面之间的压力的同时相对于工件移动磨料制品，以从其移除材料。本公开还包括磨料制品。磨料制品包括非织造辐材。非织造辐材包括第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面。非织造辐材包括纤维组分，该纤维组分包含线密度在约50旦尼尔至约600旦尼尔范围内的第一短纤维和线密度在约400旦尼尔至约1000旦尼尔范围内的第二短纤维的共混物。非织造辐材还包括分布在纤维组分上的磨料颗粒。非织造辐材还包括分配在纤维组分上的粘结剂。根据一些实施方案，非织造辐材在本质上是非常开放的，从而允许大的粗粒矿物渗透非织造辐材的整个厚度。合适的粒度的示例可在约16粒度至约80粒度、约20粒度至约70粒度、小于、等于或大于约16粒度、18粒度、20粒度、22粒度、24粒度、26粒度、28粒度、30粒度、32粒度、34粒度、36粒度、38粒度、40粒度、42粒度、44粒度、46粒度、48粒度、50粒度、52粒度、54粒度、56粒度、58粒度、60粒度、62粒度、64粒度、66粒度、68粒度、70粒度、72粒度、74粒度、76粒度、78粒度或80粒度的范围内。根据一些实施方案，由在线密度、长度和/或卷曲指数中的至少一者上不同的纤维形成的非织造辐材可在加工期间显著或完全降解或在制造期间打结，这可导致制造设备由于设备中的纤维缠结或堵塞而停工。根据一些实施方案，磨料制品具有可基本上防止在使用期间材料堵塞的孔隙度。根据一些实施方案，磨料制品可包括向制品赋予高撕裂强度值的韧化尼龙纤维，从而改善制品的耐久性。根据一些实施方案，纤维的卷曲指数赋予磨料制品膨松的结构。根据一些实施方案，磨料制品在制造过程中在固化期间不可逆地压缩。这可导致磨料制品的相背对的主(例如，最大)表面具有不规则的或基本上非平面的轮廓。根据一些实施方案，这可增加磨料制品与工件之间的接触面积。这可以是因为磨料制品能够被可逆地压缩，从而与工作表面接触时面积扩大，这与具有基本上相同尺寸但在制造期间不可逆地压缩的对应磨料制品形成对比。另外，根据一些实施方案，通过在粘结剂固化期间或固化之后不可逆地压缩磨料制品，主表面基本上不含在压缩期间通过纤维的熔合而形成的纤维的平面附聚物。通过基本上不含这些平面附聚物，可增加非附聚纤维上的矿物暴露，这可导致制品的性能提高。根据一些实施方案，与具有平坦表面的对应磨料制品相比，主表面的不规则轮廓可增加那些表面的表面粗糙度。附图说明附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。图1为磨料制品的透视图。图2为沿剖面线2-2截取的图1的磨料制品的剖视图。具体实施方式现在将详细参照本专利技术所公开主题的特定实施方案，其示例在附图中说明。虽然本专利技术所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于所公开的主题。在整个该文档中，以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、以及4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。在该文档中，除非上下文清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个或多于一个。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外，应当理解，本文所用且未以其它方式定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的；与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种行为而不脱离本专利技术原理。此外，规定的行为可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨料制品，包括：/n非织造幅材，所述非织造幅材包括：/n第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面；/n纤维组分，所述纤维组分包含短纤维，所述短纤维具有在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值；/n粘结剂，所述粘结剂分配在所述纤维组分上；和/n磨料颗粒，所述磨料颗粒分散在整个所述非织造辐材上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170428 US 62/491,619;20170908 US 62/555,8701.一种磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包括：
第一不规则主表面和相背对的第二不规则主表面；
纤维组分，所述纤维组分包含短纤维，所述短纤维具有在约50旦尼尔至约2000旦尼尔范围内的线密度和在约15％至约60％范围内的卷曲指数值；
粘结剂，所述粘结剂分配在所述纤维组分上；和
磨料颗粒，所述磨料颗粒分散在整个所述非织造辐材上。


2.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述纤维组分在所述磨料制品的约5重量％至约30重量％的范围内。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的磨料制品，其中所述纤维组分在所述磨料制品的约10重量％至约25重量％的范围内。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维在所述纤维组分的约70重量％至约100重量％的范围内。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维在所述纤维组分的约90重量％至约100重量％的范围内。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维具有在约35mm至约155mm范围内的长度。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维具有约70mm至约80mm的长度。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维具有在约50旦尼尔至约600旦尼尔范围内的线密度。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维具有在约400旦尼尔至约1000旦尼尔范围内的线密度。


10.根据权利要求1-9中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维的卷曲指数值在约20％至约40％的范围内。


11.根据权利要求1-10中任一项所述的磨料制品，其中所述纤维组分包含：
第一多个短纤维；和
第二多个短纤维，
其中所述第一多个短纤维的线密度、卷曲指数和长度中的至少一者不同于所述第二多个短纤维的线密度、卷曲指数和长度。


12.根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述第一多个短纤维在所述纤维组分的约5重量％至约80重量％的范围内。


13.根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述第二多个短纤维在所述纤维组分的约20重量％至约95重量％的范围内。


14.根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述第一多个短纤维的所述线密度在约50旦尼尔至约500旦尼尔的范围内。


15.根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述第二多个短纤维的所述线密度在约500旦尼尔至约2000旦尼尔的范围内。


16.根据权利要求11所述的磨料制品，其中所述第一多个短纤维的线密度与所述第二多个短纤维的线密度的比率小于约1:2。


17.根据权利要求1-16中任一项所述的磨料制品，其中所述纤维相对于彼此缠结。


18.根据权利要求1-17中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维无规取向并在相互接触的点处粘性地粘结在一起。


19.根据权利要求1-18中任一项所述的磨料制品，其中所述短纤维选自聚酯、尼龙、聚丙烯、丙烯酸、人造丝、醋酸纤维素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物以及它们的组合。


20.根据权利要求19所述的磨料制品，其中所述尼龙为尼龙-6,6。


21.根据权利要求1-20中任一项所述的磨料制品，其中所述磨料颗粒在所述磨料制品的约5重量％至约70重量％的范围内。


22.根据权利要求1-21中任一项所述的磨料制品，其中所述磨料颗粒为成形陶瓷磨料颗粒。


23.根据权利要求22所述的磨料制品，其中所述成形陶瓷磨料颗粒包括三角形成型磨料颗粒。


24.根据权利要求21所述的磨料制品，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯·S·莫伦，斯科特·M·梅菲森，格雷戈里·G·梅希科默，肖恩·C·贝尔，加里·T·斯特拉姆，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US