低脱落非织造磨料制品制造技术

本发明专利技术公开了低脱落非织造磨料制品(诸如砂轮和手垫)及其制造和使用方法，所述低脱落非织造磨料制品具有低脱落率并实现了高磨削比。所述磨料制品包括设置在非织造网基底上的多个初级磨料颗粒与多个增强磨料颗粒的共混物。所述初级磨料颗粒具有等于或大于所述基底纤维的平均纤维直径的平均粒度，并且所述增强磨料颗粒具有小于所述平均纤维直径的平均粒度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低脱落非织造磨料制品
总体上，本公开涉及与低脱落非织造磨料有关的制品和方法，所述低脱落非织造磨料实现了高磨削比并且包括设置在非织造网的纤维上的多个第一磨料颗粒与多个第二磨料颗粒的共混物，其中多个第一磨料颗粒具有大于平均纤维直径的平均粒度，多个第二磨料颗粒具有小于平均纤维直径的平均粒度。磨料制品(诸如非织造磨料制品)在各种行业中使用以研磨工件，诸如通过研磨、擦光或抛光，以将工件表面调理至所需的条件(例如，去除涂层、表面粗糙度、光泽度、透明度等)。使用非织造磨料制品的研磨的范围横跨从航空航天至光学器件的广泛工业范围，在金属制造行业中起着特别重要的作用。此类制造操作可以使用非织造磨料来去除松散材料并获得工件所需的表面特性。表面特性包括光泽度、纹理和均匀性。例如，各种类型组件的制造商使用非织造磨料制品将表面研磨和抛光成所需的均匀光滑表面。另外，非织造磨料制品用于在涂覆涂层材料，诸如聚合物涂层(例如，清漆或油漆)或陶瓷涂层(例如，热喷涂涂层)之前和之后制备工件表面。在一些情况下，工件可能具有复杂的形状，常规的磨料无法在物理性能和磨料性能之间取得适当的平衡，从而无法提供令人满意的光洁度。因此，仍然需要改进的磨料产品，包括改进的非织造磨料产品。附图简要说明通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且让本公开的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。图1是根据一个实施例的非织造网的图示。图2是根据一个实施例的图1的非织造网的放大部的图示。图3是根据一个实施例的非织造磨料的照片，其示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的初级磨料颗粒与增强磨料颗粒的共混物。图4是根据一个实施例的非织造磨料的照片，其示出了设置在非织造基底上的初级磨料颗粒与增强磨料颗粒的共混物。图5是根据一个实施例的非织造磨料的显微照片，其示出了设置在非织造基底上的初级磨料颗粒与增强磨料颗粒的共混物。图6是根据一个实施例的卷紧轮的图示。图7是根据一个实施例的叠合轮的图示。图8是根据一个实施例的制备磨料制品的方法的工艺流程图。图9是示出通过样品实施例和对照磨料制品从工件去除材料(“切下”)的箱线图。图10是示出从样品实施例和对照磨料制品损失的材料(“脱落”)的箱线图。图11是示出样品实施例和对照磨料制品的磨削比(“G比率”)的箱线图。图12是示出根据样品实施例和对照磨料制品的密度和增强类别从工件中去除的材料(“切下”)的多变量图。图13是示出根据密度和增强类别从样品实施例和对照磨料制品损失的材料(“脱落”)的多变量图。图14是示出根据密度和增强类别的样品实施例和对照磨料制品的磨削比(“G比率”)的多变量图。图15是示出根据密度和增强类别使用样品实施例和对照磨料制品磨蚀的工件的算术平均粗糙度(“Ra”)的多变量图。图16是示出根据密度和增强类别使用样品实施例和对照磨料制品磨蚀的工件的平均峰值宽度(“RSm”)的多变量图。图17A是根据一个实施例的非织造磨料的显微照片，其示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的100重量％初级磨料颗粒(ANSI46)。图17B是示出图17A的实施例的放大倍率(“放大”)的显微照片。图18A是根据一个实施例的非织造磨料的显微照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的65重量％初级磨料颗粒(ANSI46)与35重量％增强磨料颗粒(ANSI120)的共混物。图18B是示出图18A的实施例的放大倍率(“放大”)的显微照片。图19A是根据一个实施例的非织造磨料的显微照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的65重量％初级磨料颗粒(ANSI46)与35重量％增强磨料颗粒(ANSI150)的共混物。图19B是示出图19A的实施例的放大倍率(“放大”)的显微照片。图20A是根据一个实施例的非织造磨料的显微照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的65重量％初级磨料颗粒(ANSI46)与35重量％增强磨料颗粒(ANSI240)的共混物。图20B是示出图20A的实施例的放大倍率(“放大”)的显微照片。在不同附图中，使用相同的参考符号来表示相似或相同的项。具体实施方式图1示出了非织造磨料制品100的实施例。非织造磨料制品100包括基底，该基底包括膨松非织造纤维102，以及设置在非织造纤维上的第一磨料颗粒104与第二磨料颗粒106的共混物。图2示出了图1的磨料制品的放大部。如图2中所示，第一聚合物粘结剂206(本文中也称为“底胶层”)组合物设置在非织造纤维202上，并且磨料颗粒(210、212)的共混物设置在第一聚合物粘结剂206上。纤维202具有平均纤维直径(Fdia)。共混物包括多个第一磨料颗粒210(本文中也称为“初级颗粒”或者“初级磨料颗粒”)和多个第二磨料颗粒212(本文中也称为“增强颗粒”或者“增强磨料颗粒”)，所述多个第一磨料颗粒具有等于或大于平均纤维直径的平均粒度(P1D50)，所述多个第二磨料颗粒具有小于平均纤维直径的平均粒度(P2D50)。第二聚合物粘结剂208(本文中也称为“复胶层”)组合物设置在磨料颗粒与第一粘结剂组合物的共混物上。在某些实施例中，第三聚合物粘结剂204(本文中也称为“网粘结剂”)组合物设置在纤维202上的第一聚合物粘结剂之下，从而将纤维粘附在一起以形成蓬松非织造纤维网。可选地，第四聚合物粘结剂(复胶层)(未示出)可以设置在第二聚合物粘结剂208上。图3是根据一个实施例的非织造磨料的照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的85重量％初级磨料颗粒(ANSI60)与15重量％增强磨料颗粒(ANSI120)的共混物。图4是根据一个实施例的非织造磨料的照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的75重量％初级磨料颗粒(ANSI60)与25重量％增强磨料颗粒(ANSI120)的共混物。图5是根据一个实施例的非织造磨料的照片，示出了设置在涂覆有粘结剂组合物的非织造基底的纤维上并且粘附在纤维上的65重量％初级磨料颗粒(ANSI60)与35重量％增强磨料颗粒(ANSI120)的共混物。图6为根据一个实施例的卷紧磨料轮的图示。图7是根据一个实施例的加权(本文中也称为“叠合”)磨料轮的图示。图8是根据一个实施例的产生非织造磨料制品的方法的过程流程图。在步骤802中，发生非织造纤维网的形成。非织造纤维网的形成可以通过任何适当的技术，诸如通过纤维网的气流成网来完成。非织造纤维网的形成可以包括纤维网的“固化”，可以进一步包括下列步骤，诸如涂覆网粘结剂，或者纤维网的可选针刺，以及网粘结剂的固化。在步骤804中，发生将第一聚合物粘结剂前体(本文中也称为“底胶层”组合物)设置在非织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨料制品，包括：/n基底，所述基底包括蓬松非织造纤维网；/n第一聚合物粘结剂(“底胶”)组合物，所述第一聚合物粘结剂组合物设置在所述非织造纤维上；以及/n磨料颗粒的共混物，所述磨料颗粒的共混物设置在所述聚合物粘结剂上，/n其中所述纤维具有平均纤维直径(Fdia)，/n其中所述共混物包括多个第一磨料颗粒(“初级颗粒”)，所述多个第一磨料颗粒具有等于或大于所述平均纤维直径的平均粒度(P1

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 US 62/650,2361.一种磨料制品，包括：
基底，所述基底包括蓬松非织造纤维网；
第一聚合物粘结剂(“底胶”)组合物，所述第一聚合物粘结剂组合物设置在所述非织造纤维上；以及
磨料颗粒的共混物，所述磨料颗粒的共混物设置在所述聚合物粘结剂上，
其中所述纤维具有平均纤维直径(Fdia)，
其中所述共混物包括多个第一磨料颗粒(“初级颗粒”)，所述多个第一磨料颗粒具有等于或大于所述平均纤维直径的平均粒度(P1D50)，并且
其中所述共混物包括多个第二磨料颗粒(“增强颗粒”)，所述多个第二磨料颗粒具有小于所述平均纤维直径的平均粒度(P2D50)。


2.根据权利要求1所述的磨料制品，进一步包括第二聚合物粘结剂(“复胶层”)，所述第二聚合物粘结剂设置在所述磨料颗粒与所述纤维的共混物上。


3.根据权利要求2所述的磨料制品，进一步包括第三聚合物粘结剂(“网粘结剂”)，所述第三聚合物粘结剂设置在所述纤维上并且将所述纤维粘附在一起以形成所述蓬松非织造纤维网，其中所述第三聚合物粘结剂设置在所述纤维和所述第一聚合物粘结剂(“底胶”)组合物之间。


4.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述初级颗粒的平均粒度(P1D50)对所述平均纤维直径(Fdia)的比率在1.0∶1.0至8.0∶1.0的范围内。


5.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述增强颗粒的平均粒度(P2D50)对所述平均纤维直径(Fdia)的比率在0.1∶1.0至0.99∶1.0的范围内。


6.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述平均纤维直径(Fdia)在10微米至500微米的范围内。


7.根据权利要求1所述的磨料制品，其中所述平均纤维直径(Fdia)在1旦至300旦的范围内。

【专利技术属性】
技术研发人员：霍曼·阿米德，S·徐，费尔南多·J·拉米雷斯，卡伦·朱迪斯·桑多瓦尔赫雷拉，蔡莹，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，法国圣戈班磨料磨具公司，
类型：发明
国别省市：美国;US