具有蠟防填塞化合物的非織造磨料制品及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本公開廣義地涉及非織造磨料制品的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 非織造磨料制品一般包括通過粘結(jié)劑組合物粘結(jié)至非織造纖維網(wǎng)的磨料顆粒。在 非織造磨料制品的一種常見類型中，非織造纖維網(wǎng)包括由機(jī)織或針織之外的工藝所制造的 膨松開放式（即，不致密或緊密纏結(jié))纖維網(wǎng)。用于形成非織造纖維網(wǎng)的已知技術(shù)示例包括 梳理成網(wǎng)和交叉成網(wǎng)，以及使用短纖維的氣紡技術(shù)。通常，該纖維機(jī)械地(例如，通過針繡） 和/或通過使用在粘結(jié)劑組合物磨料顆粒之前應(yīng)用的預(yù)粘結(jié)樹脂粘結(jié)在一起，但這不常用。 非織造磨料制品廣泛用于多種拋光、研磨以及加工目的。
[0003] 非織造磨料制品用于研磨由例如木材、塑料、玻璃纖維、或軟金屬合金制造的，或 具有釉質(zhì)或油漆層的各種襯底或工件。通常，在這些磨料顆粒之間有一定程度的空間。在研 磨處理期間，從襯底或工件研磨下來(lái)的材料(也稱為塵肩）趨于填充磨料顆粒之間的空間。 用塵肩以及隨之而來(lái)的塵肩堆積填充磨料顆粒和/或纖維之間的空間被稱為填塞。填塞由 于磨料制品的壽命縮短和磨料制品的切削速率降低（因此，研磨可能需要更大的力)而表現(xiàn) 出一種擔(dān)憂。此外，填塞是指數(shù)級(jí)問題;一旦塵肩開始填充磨料顆粒之間的空間，最初的塵 肩便充當(dāng)用于附加填塞的"種子"或"核心"。
[0004] 為了解決填塞問題，防填塞組合物已被應(yīng)用至非織造磨料制品。這些組合物常在 粘結(jié)劑樹脂中包含防填塞試劑，諸如例如金屬硬脂酸鹽。用于包括膨松開放式纖維網(wǎng)的非 織造磨料制品針對(duì)改進(jìn)的防填塞組合物的需求依然存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一個(gè)方面，本公開提供非織造磨料制品，其包括：
[0006] 包含相互纏繞的纖維的膨松開放式非織造纖維網(wǎng)；
[0007] 粘結(jié)至膨松開放式非織造纖維網(wǎng)的至少一部分的磨料層，該磨料層包含保留在粘 結(jié)劑組合物中的磨料顆粒;以及
[0008] 至少部分地設(shè)置在磨料層上的外圍防填塞組合物，其中外圍防填塞組合物包含至 少50重量％的蠟，其中所述蠟具有在從180 7 (82°C)至290 7 (143°C)范圍內(nèi)的起始熔點(diǎn)。優(yōu) 選地，蠟的整個(gè)熔化范圍在從180 T； (82°C)至290 T； (143°C)的范圍內(nèi)，但這并不是必要條 件。
[0009] 根據(jù)本公開的非織造磨料制品是可用于例如研磨工件。有利的是，相比于先前可 比較設(shè)計(jì)的非織造磨料制品，根據(jù)本公開的非織造磨料制品表現(xiàn)出改進(jìn)的研磨性能。
[0010] 相應(yīng)地，在第二方面，本公開提供了研磨工件的方法，該方法包括：
[0011] 使非織造磨料制品與工件摩擦接觸，其中非織造磨料制品包括:包含相互纏繞的 纖維的膨松開放式非織造纖維網(wǎng)；粘結(jié)至膨松開放式非織造纖維網(wǎng)的至少一部分的磨料 層，該磨料層包含保留在粘結(jié)劑組合物的磨料顆粒；以及至少部分地設(shè)置在磨料層上的外 圍防填塞組合物，其中外圍防填塞組合物包含至少50重量％的蠟，其中蠟具有在從180 7 (82°C)至290 7(143°〇范圍內(nèi)的起始熔點(diǎn)；以及
[0012]相對(duì)于工件移動(dòng)非織造磨料制品，從而研磨工件。
[0013]如本文所用，術(shù)語(yǔ)"錯(cuò)"被定義為具有以下性質(zhì)的組合物：
[0014] a)在熔點(diǎn)之上10°C時(shí)熔化速度不超過10帕斯卡-秒；
[0015] b)在低壓力下可拋光以及具有強(qiáng)烈地依賴于溫度的稠度和溶解度；
[0016] c)在20°C時(shí)必須是可塑的或者不易碎，粗至細(xì)的晶粒，透明至不透明的，但非玻璃 態(tài)，或者高度粘稠或液態(tài)的；
[0017] d)熔點(diǎn)在40°C和200°C之間，而不分解；
[0018] e)在熔點(diǎn)之上，粘度應(yīng)該表現(xiàn)出強(qiáng)烈的負(fù)溫度依賴性且液態(tài)應(yīng)該不趨向于粘性；
[0019] f)點(diǎn)火后燃燒具有黑色火焰；以及
[0020] g)能形成糊劑和/或凝膠，并且是熱和電的不良導(dǎo)體。
[0021] 如本文所用，"°C"指攝氏度，并且"7"指華氏度。
[0022]如本文所用，術(shù)語(yǔ)"m.p"指熔點(diǎn)或所指示的熔化范圍。
[0023] 在考慮【具體實(shí)施方式】以及所附權(quán)利要求書之后，將進(jìn)一步理解本公開的特征和優(yōu) 點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是根據(jù)本公開的示例性非織造磨料盤100的示意性透視圖；并且
[0025] 圖2是沿著平面2-2截取的非織造磨料盤100的示意性剖視圖；
[0026] 圖3是圖1所示的非織造磨料盤的區(qū)域3的放大視圖。
[0027] 在說(shuō)明書和附圖中重復(fù)使用的參考符號(hào)旨在表示本公開相同或類似的特征或元 件。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)計(jì)出落入本公開原理的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)的許多其他修 改形式和實(shí)施例。此圖可能未按比例繪制。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 根據(jù)本公開的示例性非織造磨料制品100在圖1至圖3中示出。參照?qǐng)D2,其中膨松 開放式非織造纖維網(wǎng)115由延伸穿過并且固定到任選的稀松布160的相互纏繞的纖維110形 成?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3,磨料層150粘結(jié)至膨松開放式非織造纖維網(wǎng)100(例如，在纖維110之間的 接觸點(diǎn)處），從而幫助纖維110粘結(jié)至彼此。磨料層150包括粘結(jié)劑組合物120以及保留在粘 結(jié)劑組合物120中的磨料顆粒140。外圍防填塞組合物170設(shè)置在磨料層150和纖維110上。
[0029] 根據(jù)本公開的非織造磨料制品（例如，網(wǎng)和薄板）可通過包括常規(guī)步驟的工藝制 得。在一種方法中，將包含粘結(jié)劑前體和磨料顆粒(例如，作為懸浮液)的可固化組合物涂覆 在包含相互纏繞的纖維的膨松開放式非織造纖維網(wǎng)上。在另選的方法中，將可固化組合物 涂覆在膨松開放式非織造纖維網(wǎng)上，且然后使磨料顆粒在可固化材料固化之前沉積于可固 化材料上。
[0030]適用于前述磨料制品的合適的膨松開放式非織造纖維網(wǎng)在磨料領(lǐng)域?yàn)槿藗兯?知。所述纖維可包含連續(xù)纖維、短纖維或它們的組合。例如，纖維網(wǎng)可包含具有至少約20毫 米(mm)、至少約30mm或至少約40mm以及小于約110mm、小于約85mm或小于約65mm的長(zhǎng)度的短 纖維，但也可使用較短和較長(zhǎng)的纖維(例如，連續(xù)長(zhǎng)絲）。纖維可具有至少約1.7分特(dtex， 艮P，克/10000米）、至少約6dtex，或至少約17dtex，以及小于約560dtex、小于約280dtex，或 小于約120dtex的細(xì)度或線密度，但也可以使用具有較小和/或較大的線密度的纖維。具有 不同線密度的纖維的混合物可用于例如提供磨料制品，所述磨料制品在使用時(shí)將產(chǎn)生尤其 優(yōu)選的表面光潔度。
[0031] 可以使用例如常規(guī)的氣紡、梳理成網(wǎng)、縫編、紡粘、濕法成網(wǎng)和/或熔噴工藝制造纖 維網(wǎng)。氣紡纖維網(wǎng)可使用諸如例如以商品名RANDO WEBBER購(gòu)自紐約馬其頓的Rando機(jī)械公 司（Machine Company of Macedon(New York))的設(shè)備來(lái)制備。
[0032] 通常例如使用預(yù)粘結(jié)樹脂(例如，酚醛樹脂、聚氨基甲酸酯、或丙烯酸類樹脂），通 過包括芯鞘型低熔點(diǎn)纖維，和/或通過使用在本領(lǐng)域眾所周知的方法的機(jī)械相互纏繞的（例 如，水刺法、或針繡)來(lái)強(qiáng)化纖維網(wǎng)。如果需要，針對(duì)附加的強(qiáng)化，可任選地將纖維網(wǎng)結(jié)合于 或固定到稀松布和/或背襯(例如，使用膠或熱熔性粘結(jié)劑或通過針繡）。非織造纖維網(wǎng)通常 被選擇為與粘附粘結(jié)劑和磨料顆粒可適當(dāng)?shù)叵嗳?，同時(shí)還可與制品的其它組分結(jié)合地處 理，并且通?？梢猿惺苤T如在可固化組合物的應(yīng)用和固化期間所采用的那些條件的處理?xiàng)l 件(例如，溫度）?？梢赃x擇纖維，使其影響磨料制品的特性，諸如例如柔韌性、彈性、耐久性 或保質(zhì)期、研磨性和光潔度特性?？蛇m合的纖維的示例包括天然纖維、合成纖維以及天然 和/或合成纖維的混合物。合成纖維的示例包括由聚酯（例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）、尼 龍(例如，六亞甲基己二酰胺、或聚己內(nèi)酰胺）、聚丙烯、丙烯腈（即，丙烯酸）、人造絲、醋酸纖 維素、聚乙二烯-氯乙烯共聚物、以及氯乙烯-丙烯腈共聚物所制得的那些。合適的天然纖維 的示例包括棉布、羊毛、黃麻、和大麻。纖維可以是純凈的材料或例如從服裝碎料、地毯制 造、纖維制造或紡織物處理中回收的再循環(huán)材料或廢料。纖維可以是均質(zhì)的或復(fù)合材料，諸 如雙組分纖維(例如，共紡的皮-芯型纖維）。纖維可以是拉伸的或卷曲的。也可以使用纖維 的組合。
[0033] 在用可固化組合物涂覆之前，膨松開放式非織造纖維網(wǎng)通常具有至少約100克/平 方米(gsm)、至少約200gsm、或至少約300gsm;和/或至少小于約500gsm、小于約450gsm、或小 于約400gsm的每單位面積重量（即，基重），如在任意涂覆（例如，用可固化組合物或任選的 預(yù)粘結(jié)樹脂)之前測(cè)量的，但也可使用較大或較小的基重。此外，在用可固化組合物浸漬之 前，纖維網(wǎng)通常具有至少約1毫米(mm)、至少約2mm、或至少約3mm;和/或小于約100mm、小于 約50mm、或小于約25mm的厚度，但也可使用較大或較