CN105038526B - 一种铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料及其制备方法 - Google Patents
一种铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料及其制备方法以及使用该粉末涂料的喷涂方法，包括的A型底粉和B型面粉粉末涂料组成，所述粉末涂料包括饱和端羧基聚酯树脂、TGIC固化剂、HAA固化剂、丙烯酸树脂等。该粉末涂料的制备方法，是先将所述底粉和面粉的原材料分别预混合，进行熔融挤出、压片冷却、破碎、微细粉碎、过筛后制成粉末涂料。该粉末涂料施工工艺是先喷涂底粉，简单固化后，再喷涂面粉形成花纹，最后固化成型。该涂料涂膜既保证了表面具有装饰性的花纹效果，又能比普通热转印涂层的耐候性大大提高，这样大大增加了铝型材的性价比。
Description
技术领域
本发明涉及一种粉末涂料，特别涉及一种用于铝型材的粉末涂料及其制备方法。
背景技术
现在市场上流行的铝型材用木纹粉末涂料制品主要有二大类，第一类是用耐候性粉末涂料经喷涂施工、固化成膜后，再用木纹纸经过热转印技术加工而成；第二类是耐候性粉末涂料经过第一道喷涂施工、固化成膜后，再喷涂第二道粉经过凹凸橡胶辊设备制备出纹路，再经过固化成膜形成立体木纹。对于第一类粉来说，木纹纹路是木纹纸上的油墨渗透进涂层的，现在市场上发现此类涂层很容易掉色，耐候性比较差；而第二类粉末虽然解决了第一类粉末的耐候问题,但是成型的纹理单调，不够生动。
发明内容
本发明的目的在于，在现有木纹粉末涂料基础上，提高木纹粉的耐候性及仿真视觉感受和立体手感，提供一种应用于3D真实木纹打印机的铝型材用用三维立体仿真木纹粉末涂料制备方法以及其喷涂工艺，以提升现有铝型材用木纹粉末涂料的外观质量和提高粉末涂料及铝型材的性价比。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，包括第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；
所述A型粉末涂料为干混粉末涂料，包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1；
A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
B型粉末涂料为干混粉末涂料，包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1；
B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
为了更好地实现本发明，所述二氧化钛为金红石型。
所述饱和端羧基聚酯树脂A酸值为45-55mgKOH/g，200℃下粘度为6000-8000mPa·s；所述的饱和端羧基聚酯树脂B酸值为20-30mgKOH/g，200℃下粘度为2500-8000mPa·s；所述流平剂是丙烯酸丁酯的均聚物；所述饱和端羧基聚酯树脂C酸值为45-55mgKOH/g，200℃下粘度为6000-8000mPa·s；所述的饱和端羧基聚酯树脂D酸值为20-30mgKOH/g，200℃下粘度为2500-8000mPa·s；所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸缩水甘油酯型丙烯酸树脂，其环氧当量在400-600之间；所述粉末流动剂为气相氧化铝或二氧化硅类物质。
上述铝型材用用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备方法，步骤依次如下：
包括A型粉末和B型粉末的制备，其中，
A型粉末制备的步骤依次如下：
第一步，将所述A1型粉末的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；
第二步，将预混合后的所述A1型粉末和A2型粉末分别进行熔融挤出，压片，破碎；
第三步，将破碎后的所述A1型粉末和A2型粉末分别进行微细粉碎；
第四步，将微细粉碎后的所述A1型粉末和A2型粉末分别过筛分级成粉末涂料，并将分筛后的所述A1型粉末和A2型粉末按照1:1的重量比例干混制备出A型粉末；
B型粉末制备的步骤依次如下：
第一步，将所述B1型粉末的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；
第二步，将预混合后的所述B1型粉末和B2型粉末分别进行熔融挤出，压片，破碎；
第三步，将破碎后的所述B1型粉末和B2型粉末分别进行微细粉碎；
第四步，将微细粉碎后的所述B1型粉末和B2型粉末分别过筛分级成粉末涂料，并将分筛后的所述B1型粉末和B2型粉末按照1:1的重量比例干混后，再添加一定量气相氧化铝，并混合均匀后制备出B型粉末。
具体地，所述A型粉末制备与B型粉末制备的第二步中，所述熔融挤出为是指用螺杆挤出机将预混合的原材料进行熔融挤出，其中，挤出机Ⅰ区的温度为115℃-125℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃-115℃。
具体地，所述A型粉末制备与B型粉末制备的第三步中，所述微细粉碎是指用ACM磨进行粉碎至粉末粒径为10-100微米。
具体地，所述A型粉末制备与B型粉末制备的第四步中，所述过筛分级是指用180目筛网的旋转筛将微细粉末筛成粉末产品。
本发明进一步提供一种使用该铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的喷涂方法，步骤依次如下：
(1)在铝型材表面喷涂第一层所述A型粉末涂料；
(2)对完成第一层喷涂的喷涂件进行初步烘烤，烘烤温度在120-180℃范围
内，烘烤时间3-10min；
(3)使用3D真实木纹喷涂设备将所述B型粉末喷涂在第一层涂膜的表面，
使表面初步形成不同形状的纹路；
(4)将上述喷涂完的铝型材进行烘烤200℃/10min；
(5)将完成烘烤后的喷涂件冷却就得到三维立体仿真立体木纹涂层。
与现有技术相比，具有如下的特点：
1.本发明通过使用了先进的喷涂工艺，与比现有的热转印粉末相比，不需要使用热转印纸，这样可确保最终的涂膜耐候性非常好。
2.本发明通过二次喷粉和应用应用意大利的最新3D真实木纹喷涂设备，可以制备出具有凹凸手感和立体感的表面外观，比现有的热转印粉末更加真实自然，更加与树木相似。
3.本发明B型粉末配方中添加了疏水性流动剂，同时外加了适量的气相氧化铝，通过二者协同作用使该粉末涂料比以前的普通木纹粉末具有了更好的干爽效果和很高的流动性，保证了该粉末在3D真实木纹喷涂设备中的施工应用。
4.本发明在B型粉末中引入少量丙烯酸树脂替代部分填料，既确保粉末涂料中树脂份较多，使涂膜的机械性能和耐候性更好，又能增加粉末涂料流动性。同时通过调节丙烯酸含量可以影响最终的纹路的立体感，使表面更加丰富多彩。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备流程图。
具体实施方式
实施例一
按下述步骤制备铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料：
第一步，分别制备第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；其二者都为干混粉末涂料，
其中A型粉末包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将A1型粉末预混合，以及，将A2型粉末预混合：
A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中B型粉末包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将B1型粉末预混合，以及，将B2型粉末预混合：
B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，流平剂、光亮剂采用南海奉化公司生产的丙烯酸酯的共聚物。
第二步，将所述A1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末之间的混合的先后顺序可置换；
第三步，将初混后的所述A1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；同理，将初混后的所述A2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末的处理的先后顺序可置换；
第四步，将所述A1型粉末的挤出物和A2型粉末的挤出物分别压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的A1型粉末和A2型粉末混合均匀，制得产物为A型粉末涂料，同理，将所述所述B1型粉末和B2型粉末混合的挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的B1型粉末和B2型粉末混合，再添加一定量气相氧化铝，并混合均匀后制得产物为B型粉末涂料。
第五步，将所述A型粉末涂料和B型粉末涂料分别用180目旋转筛，既得。
使用实施例1的铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的喷涂方法，包括以下步骤：
(1)在铝型材表面喷涂第一层所述A型粉末涂料；
(2)对完成第一层喷涂的喷涂件进行初步烘烤，烘烤温度在120-180℃范围内，时间约3-10min；
(3)使用3D真实木纹喷涂设备将B型粉末喷涂第一层涂膜的表面，使表面初步形成不同形状的纹路；
(4)将上述喷涂完的铝型材进行烘烤200℃/10min；
(5)将完成烘烤后的喷涂件冷却就得到三维立体仿真立体木纹涂层。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求
实施例二
按下述步骤制备铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料：
第一步，分别制备第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；其二者都为干混粉末涂料，
其中A型粉末包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将A1型粉末预混合，以及，将A2型粉末预混合：
A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中B型粉末包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将B1型粉末预混合，以及，将B2型粉末预混合：
B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，流平剂、光亮剂采用南海奉化公司生产的丙烯酸酯的共聚物。
第二步，将所述A1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末之间的混合的先后顺序可置换；
第三步，将初混后的所述A1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；同理，将初混后的所述A2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末的处理的先后顺序可置换；
第四步，将所述A1型粉末的挤出物和A2型粉末的挤出物分别压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的A1型粉末和A2型粉末混合均匀，制得产物为A型粉末涂料，同理，将所述所述B1型粉末和B2型粉末混合的挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的B1型粉末和B2型粉末混合，再添加一定量气相氧化铝，并混合均匀后制得产物为B型粉末涂料。
第五步，将所述A型粉末涂料和B型粉末涂料分别用180目旋转筛，既得。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
使用实施例二铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的喷涂方法与实施例一相同。
实施例三
按下述步骤制备铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料：
第一步，分别制备第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；其二者都为干混粉末涂料，
其中A型粉末包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将A1型粉末预混合，以及，将A2型粉末预混合：
A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中B型粉末包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将B1型粉末预混合，以及，将B2型粉末预混合：
B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，流平剂、光亮剂采用南海奉化公司生产的丙烯酸酯的共聚物。
第二步，将所述A1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末之间的混合的先后顺序可置换；
第三步，将初混后的所述A1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；同理，将初混后的所述A2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末的处理的先后顺序可置换；
第四步，将所述A1型粉末的挤出物和A2型粉末的挤出物分别压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的A1型粉末和A2型粉末混合均匀，制得产物为A型粉末涂料，同理，将所述所述B1型粉末和B2型粉末混合的挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的B1型粉末和B2型粉末混合，再添加一定量气相氧化铝，并混合均匀后制得产物为B型粉末涂料。
第五步，将所述A型粉末涂料和B型粉末涂料分别用180目旋转筛，既得。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
使用实施例三铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的喷涂方法与实施例一相同。
实施例四
按下述步骤制备铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料：
第一步，分别制备第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；其二者都为干混粉末涂料，
其中A型粉末包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将A1型粉末预混合，以及，将A2型粉末预混合：
A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中B型粉末包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1，按照下述配方，将B1型粉末预混合，以及，将B2型粉末预混合：
B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，流平剂、光亮剂采用南海奉化公司生产的丙烯酸酯的共聚物。
第二步，将所述A1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B1型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末之间的混合的先后顺序可置换；
第三步，将初混后的所述A1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；同理，将初混后的所述A2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B1型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；将初混后的所述B2型粉末用双螺杆挤出机熔融混合挤出，挤出机Ⅰ区的温度为115℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃；其中，A1型粉末、A2型粉末、B1型粉末和B2型粉末的处理的先后顺序可置换；
第四步，将所述A1型粉末的挤出物和A2型粉末的挤出物分别压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的A1型粉末和A2型粉末混合均匀，制得产物为A型粉末涂料，同理，将所述所述B1型粉末和B2型粉末混合的挤出物料压片、冷却、破碎后，再用ACM磨粉碎成粉末涂料，粉末粒径10-100微米，然后，将所述粉碎后的B1型粉末和B2型粉末混合，再添加一定量气相氧化铝，并混合均匀后制得产物为B型粉末涂料。
第五步，将所述A型粉末涂料和B型粉末涂料分别用180目旋转筛，既得。
将制得的粉末涂料按相关标准进行测试，符合中华人民共和国国家标准《铝合金建筑型材第四部分：粉末喷涂型材》(GB5237.4-2008)的要求。
使用实施例四铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的喷涂方法与实施例一相同。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (9)
1.一种铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，其特征在于：包括第一道喷涂A型粉末和第二道喷涂的B型粉末；其中，该A型粉末涂料为干混粉末涂料，其包括A1型粉末和A2型粉末，所述A1型粉末和A2型粉末的重量比例为1:1；该B型粉末涂料为干混粉末涂料，其包括B1型粉末和B2型粉末，所述B1型粉末和B2型粉末的重量比例为1:1；
其中，该A1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，该A2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，该B1型粉末包括重量百分比的原材料如下：
其中，该B2型粉末包括重量百分比的原材料如下：
2.如权利要求1所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，其特征在于：所述饱和端羧基聚酯树脂A酸值为45-55mgKOH/g，200℃下粘度为6000-8000mPa·s；所述的饱和端羧基聚酯树脂B酸值为20-30mgKOH/g，200℃下粘度为2500-8000mPa·s。
3.如权利要求1所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，其特征在于：所述饱和端羧基聚酯树脂C酸值为45-55mgKOH/g，200℃下粘度为6000-8000mPa·s；所述的饱和端羧基聚酯树脂D酸值为20-30mgKOH/g，200℃下粘度为 2500-8000mPa·s。
4.如权利要求1所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，其特征在于：所述丙烯酸树脂是甲基丙烯酸缩水甘油酯型丙烯酸树脂，其环氧当量在400-600之间。
5.如权利要求1所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料，其特征在于：所述流平剂是丙烯酸丁酯的均聚物；所述粉末流动剂为气相氧化铝或二氧化硅类物质。
6.一种权利要求1-5任一项所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备方法，包括A型粉末和B型粉末的制备，其中，
A型粉末制备的步骤依次如下：
第一步，将所述A1型粉末的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述A2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；
第二步，将预混合后的所述A1型粉末和A2型粉末分别进行熔融挤出，压片，破碎；
第三步，将破碎后的所述A1型粉末和A2型粉末分别进行微细粉碎；
第四步，将微细粉碎后的所述A1型粉末和A2型粉末分别过筛分级成粉末涂料，并将分筛后的所述A1型粉末和A2型粉末按照1:1的重量比例干混制备出A型粉末；
B型粉末制备的步骤依次如下：
第一步，将所述B1型粉末的原材料按其对应的重量百分比预混合，将所述B2型粉末涂料的原材料按其对应的重量百分比预混合；
第二步，将预混合后的所述B1型粉末和B2型粉末分别进行熔融挤出，压片，破碎；
第三步，将破碎后的所述B1型粉末和B2型粉末分别进行微细粉碎；
第四步，将微细粉碎后的所述B1型粉末和B2型粉末分别过筛分级成粉末涂料，并将分筛后的所述B1型粉末和B2型粉末按照1:1的重量比例干混后，再添加一定量气相氧化铝，混合均匀后制备得B型粉末。
7.如权利要求6所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述A型粉末制备与B型粉末制备的第二步中，所述熔融挤出是指用螺杆挤出机将预混合的原材料进行熔融挤出，其中，挤出机Ⅰ区的温度为115℃-125℃，挤出机Ⅱ区的温度为105℃-115℃。
8.如权利要求6所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述A型粉末制备与B型粉末制备的第三步中，所述微细粉碎是指用ACM磨进行粉碎至粉末粒径为10-100微米。
9.如权利要求6所述铝型材用三维立体仿真木纹粉末涂料的制备方法，其特征在于：所述A型粉末制备与B型粉末制备的第四步中，所述过筛分级是指用180目筛网的旋转筛将微细粉末筛成粉末产品。
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