CN106493893B - 聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法及其制造方法，聚乙烯醇凹凸海绵包括聚乙烯醇凹凸海绵、PVC软胶膜、底胶层、复胶层和磨料，聚乙烯醇凹凸海绵的正面布满网点花纹，网点花纹是指由均匀排布的多个半球状凸起点构成的花纹，相邻凸起点之间的空隙相互连接构成连通凹槽，PVC软胶膜形成于聚乙烯醇凹凸海绵的背面，聚乙烯醇凹凸海绵的正面涂布有底胶层，底胶层上表面涂布有复胶层，磨料的下端嵌入于底胶层内且上端凸出于复胶层的上表面，砂带表面对应连通凹槽处凹进的部位相互连通构成排屑槽。本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法不仅具有防堵、弹性磨削性能，同时具有工艺简单、设备投入低、成本低、耐磨、使用寿命长、无毒害等优点。

Description

聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法
技术领域
本发明涉及聚乙烯醇海绵技术领域，尤其涉及一种用于砂带基材的聚乙烯醇海绵的制造方法。
背景技术
砂带是使用粘结剂将磨料粘结在纸、布等可挠性基材上制成的可以进行磨削和抛光的一种带状工具，其基本组成是：基材、磨料和粘结剂。
砂带属于柔性磨具，砂带磨削是一种具有磨削、研磨、抛光多种作用的复合加工工艺，抛光时比固体磨具砂轮更为灵活与安全，精度更高，磨削成本低。
但是，当砂带磨削一些质地较软的表面时，例如木质、漆面等较软材料时，容易出现排屑不畅的情况，即磨削产生的碎屑堵塞在砂带表面，使砂带的磨削性能大幅下降，也影响了砂带的使用寿命。为了解决这个问题，目前一般是通过在砂带表面设置排屑槽或者在砂带表层涂布一层超涂层。
超涂层由于成本较高以及污染性目前很少使用。目前较多的做法是在砂带表面设置排屑槽，一般是通过印刷方式在砂带的基材表面印刷上一层胶层，胶层一般由有胶区和暴露基材的无胶区构成图案，植砂时，仅有胶区才会被植上磨料，无胶区亦无磨料从而构成排屑槽。这种结构的砂带虽然在排屑防堵方面具有优势，但是由于砂带表面的磨料相对较少，降低了磨削能力，并且由于其是分区域涂底胶和复胶的，因此需要使用精度较高的印刷机台进行涂底胶和复胶作业，而且胶层固化以后还需要水洗或者风洗去除排屑槽内的浮砂。因此，此类具有排屑槽的砂带无论是在设备成本还是工艺复杂性上都具有较高要求，从而使砂带的成本随之增加。
目前的砂带的基材普遍采用纸基、布基、复合基以及无纺布基。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，该制造方法可以制造出用于作为砂带基材的聚乙烯醇凹凸海绵，该聚乙烯醇凹凸海绵具有合适的弹性、自带凹凸形成排屑槽，可以支持砂带无需额外特殊工艺即可具有防堵、弹性磨削性能。
本发明的一种聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，按照下述步骤进行：
(A)将聚乙烯醇颗粒与水按照1:4.5重量比混合，室温下放置18-20小时后，80-85℃水浴加热30-35分钟至聚乙烯醇颗粒完全溶解，制得聚乙烯醇溶液；
(B)将聚乙烯醇溶液和木薯淀粉按照15:1重量份加入搅拌机混合均匀，搅拌机的转速控制在40-45转/秒，搅拌时间为3-5分钟；然后依次加入重量份为1:0.5:0.5:0.3：1的甲醛、聚氨酯、硬脂酸镁、滑石粉和硫酸，继续搅拌8-10分钟，制得原液；
(C)将原液倒入模具中进行发泡及固化成型，模具温度控制在165-185℃，时间为20-25分钟，其中，所述模具具有如下结构：模具的底面具有凹网点，所述凹网点是由均匀且间隔排布于模具底面的凹点构成，所有凹点尺寸相同，所述凹点呈半球形，凹点的平面直径为3-8毫米，相邻凹点之间的中心距为6-11毫米，凹点的中心深度为1.5-6毫米，模具的顶面为光滑平面；
(D)待模具冷却后开模，得到发泡体；
(E)将发泡体进行水洗：先将发泡体浸入0-5℃冷水中浸泡10-30分钟，然后放入脱水机中进行脱水，控制脱水机的转速为700-800转/分钟，脱水时间为7-10分钟；
(F)将水洗后的发泡体放入温度为30-40℃的烘箱中烘20-30分钟，然后于室温下放置0.5-1小时，制得聚乙烯醇凹凸海绵。
较佳的是，所述凹点的平面直径为4.5毫米，相邻凹点之间的中心距为11毫米，凹点的中心深度为3.2毫米。
进一步的，模具从顶面至凹点底部的距离为5-8毫米。
较佳的是，模具从顶面至凹点底部的距离为5.4毫米。
较佳的是，步骤(C)中的模具温度控制在180℃。
较佳的是，步骤(E)中，是将发泡体浸入2℃冷水中浸泡18分钟。
较佳的是，步骤(E)中，脱水机的转速控制在700转/分钟，脱水时间为10分钟。
较佳的是，步骤(F)中，是将发泡体放入温度为30℃的烘箱中烘25-28分钟，然后于室温下放置40分钟。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法由成型有连通凹槽和网点花纹的聚乙烯醇凹凸海绵作为基材，由于网点花纹是凸出、连通凹槽是凹进的，只需要采用普通连续涂布法就可以使底胶层、复胶层和磨料呈现出与连通凹槽和网点花纹一致的凹凸状，与连通凹槽对应的砂带的凹进表面构成排屑槽，相较于传统采用图案印刷胶层方式来产生排屑槽，本发明具有工艺巧妙、简单，且设备投资低的优势；并且本发明的砂带表面是具有连续的磨料的，砂带在受压时，排屑槽内的磨料亦具有磨削功能，较之传统排屑槽内无磨料的砂带，本发明的砂带磨削性能更强，砂带不受压时，碎屑由排屑槽排出；并且由于本发明具有弹性基材，因此本发明的磨削方式是弹性磨削，具有磨削精度高的优势；由于本发明在基材背面形成有PVC软胶膜，增加了砂带的耐水性；本发明的聚乙烯醇凹凸海绵其原料及制备方法使得本发明的聚乙烯醇凹凸海绵发泡合适、弹性佳、柔性佳且吸水性较低，适合作为砂带基材。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的剖面结构示意图；
图2是本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的平面结构示意图；
图3是本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法的剖面结构示意图；
图4是图3的A部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1-4，本发明一较佳实施例所述的一种聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，包括聚乙烯醇凹凸海绵1、PVC软胶膜2、底胶层3、复胶层4和磨料5，所述聚乙烯醇凹凸海绵具有相对的背面11和正面12，所述聚乙烯醇凹凸海绵的正面12布满网点花纹，所述网点花纹是指由均匀排布的多个半球状的凸起点121构成的花纹，相邻凸起点之间的空隙相互连接构成连通凹槽122，所述凸起点121与连通凹槽122之间的高度差为3.2毫米，所述凸起点121的平面直径为4.5毫米，所述凸起点121之间的中心距为11毫米，所述聚乙烯醇凹凸海绵的背面11为平面，所述PVC软胶膜2形成于所述聚乙烯醇凹凸海绵的背面11，所述聚乙烯醇凹凸海绵的正面11涂布有所述底胶层3，所述底胶层3上表面涂布有复胶层4，所述磨料5的下端嵌入于所述底胶层3内且上端凸出于所述复胶层4的上表面，所述底胶层3、复胶层4和磨料5皆沿着聚乙烯醇凹凸海绵正面的连通凹槽和网点花纹呈凹凸状，所述底胶层和复胶层位于连通凹槽上的厚度比位于网点花纹上的厚度要薄，砂带表面对应连通凹槽处凹进的部位相互连通构成排屑槽6。
其中，所述聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法如下：
(A)将聚乙烯醇颗粒与水按照1:4.5重量比混合，室温下放置18-20小时后，80-85℃水浴加热30-35分钟至聚乙烯醇颗粒完全溶解，制得聚乙烯醇溶液；
(B)将聚乙烯醇溶液和木薯淀粉按照15:1重量份加入搅拌机混合均匀，搅拌机的转速控制在40-45转/秒，搅拌时间为3-5分钟，然后依次加入重量份为1:0.5:0.5:0.3：1的甲醛、聚氨酯、硬脂酸镁、滑石粉和硫酸，继续搅拌8-10分钟，制得原液；
(C)将原液倒入底部具有凹网点且上盖平滑的模具中进行发泡及固化成型，模具温度控制在180℃，时间为20-25分钟，冷却后开模，水洗后烘干，制得聚乙烯醇凹凸海绵。
其中，所述PVC软胶膜2与所述聚乙烯醇凹凸海绵的背面11通过防水粘结剂层7粘接，所述PVC软胶膜不含邻苯二甲酸盐。
其中，所述底胶层的材料是由环氧树脂胶水和酚醛树脂胶水按照1:2重量比混合而成。
其中，所述复胶层的材料是由环氧树脂胶水和酚醛树脂胶水按照1:2.3重量比混合而成。
其中，磨料为锆刚玉、白刚玉、棕刚玉、石榴玉、碳化硅、立方氮化硼和石英砂中的一种或者多种。
上述聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法的制造方法，按下述步骤进行：
(1)在聚乙烯醇凹凸海绵的背面涂布防水粘结剂，在防水粘结剂表面覆盖PVC软胶膜，48℃温度下固化4小时；
(2)用气刀涂布机在聚乙烯醇凹凸海绵的正面涂布底胶层，控制涂布量为70-80克/平方米；
(3)通过重力植砂、静电植砂或者两者相结合的方式将磨料植于底胶层；
(4)在60℃烘箱内烘烤7-10分钟，使底胶层初步固化；
(5)用气刀涂布机涂布复胶层，控制涂布量为60-70克/平方米；
(6)在65℃烘箱内烘烤15分钟，室温下冷却1-1.5小时，使底胶层和复胶层完全固化。
本发明的原理如下：本发明的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法由成型有连通凹槽和网点花纹的聚乙烯醇凹凸海绵作为基材，由于网点花纹是凸出、连通凹槽是凹进的，只需要采用普通连续涂布法就可以使底胶层、复胶层和磨料呈现出与连通凹槽和网点花纹一致的凹凸状，与连通凹槽对应的砂带的凹进表面构成排屑槽，相较于传统采用图案印刷胶层方式来产生排屑槽，本发明具有工艺巧妙、简单，且设备投资低的优势；并且本发明的砂带表面是具有连续的磨料的，砂带在受压时，排屑槽内的磨料亦具有磨削功能，较之传统排屑槽内无磨料的砂带，本发明的砂带磨削性能更强，砂带不受压时，碎屑由排屑槽排出；并且由于本发明具有弹性基材，因此本发明的磨削方式是弹性磨削，具有磨削精度高的优势；由于本发明在基材背面形成有PVC软胶膜，增加了砂带的耐水性；本发明的聚乙烯醇凹凸海绵其原料及制备方法使得本发明的聚乙烯醇凹凸海绵发泡合适、弹性佳、柔性佳且吸水性较低，适合作为砂带基材。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
(A)将聚乙烯醇颗粒与水按照1:4.5重量比混合，室温下放置18-20小时后，80-85℃水浴加热30-35分钟至聚乙烯醇颗粒完全溶解，制得聚乙烯醇溶液；
(B)将聚乙烯醇溶液和木薯淀粉按照15:1重量份加入搅拌机混合均匀，搅拌机的转速控制在40-45转/秒，搅拌时间为3-5分钟；然后依次加入重量份为1:0.5:0.5:0.3：1的甲醛、聚氨酯、硬脂酸镁、滑石粉和硫酸，继续搅拌8-10分钟，制得原液；
(C)将原液倒入模具中进行发泡及固化成型，模具温度控制在165-185℃，时间为20-25分钟，其中，所述模具具有如下结构：模具的底面具有凹网点，所述凹网点是由均匀且间隔排布于模具底面的凹点构成，所有凹点尺寸相同，所述凹点呈半球形，凹点的平面直径为3-8毫米，相邻凹点之间的中心距为6-11毫米，凹点的中心深度为1.5-6毫米，模具的顶面为光滑平面；
(D)待模具冷却后开模，得到发泡体；
(E)将发泡体进行水洗：先将发泡体浸入0-5℃冷水中浸泡10-30分钟，然后放入脱水机中进行脱水，控制脱水机的转速为700-800转/分钟，脱水时间为7-10分钟；
(F)将水洗后的发泡体放入温度为30-40℃的烘箱中烘20-30分钟，然后于室温下放置0.5-1小时，制得聚乙烯醇凹凸海绵。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：所述凹点的平面直径为4.5毫米，相邻凹点之间的中心距为11毫米，凹点的中心深度为3.2毫米。
3.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：模具从顶面至凹点底部的距离为5-8毫米。
4.根据权利要求3所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：模具从顶面至凹点底部的距离为5.4毫米。
5.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：步骤(C)中的模具温度控制在180℃。
6.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：步骤(E)中，是将发泡体浸入2℃冷水中浸泡18分钟。
7.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：步骤(E)中，脱水机的转速控制在700转/分钟，脱水时间为10分钟。
8.根据权利要求1所述的聚乙烯醇凹凸海绵的制造方法，其特征在于：步骤(F)中，是将发泡体放入温度为30℃的烘箱中烘25-28分钟，然后于室温下放置40分钟。
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