CN107309816A - 一种具有图案型的涂附磨具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有图案型的涂附磨具及其制备方法，属于涂附磨具制造技术领域。其特征在与，基体的背面带有线圈，线圈是由经线与纬线交织而成，孔洞最大直径为0.1‑2mm；织物处理后，磨料在织物表面的纱线上按织物的图案均匀分布，可达到堆积磨料的图案效果。织物处理时，在处理过程中避免孔洞处有胶液，影响吸尘效果。该发明根据织物的性质，可以植砂出不同图案的砂面，并且是开放式植砂，具有很好的防堵塞功能，并减少了背绒布与砂纸的粘合过程。
Description
技术领域
一种具有图案型的涂附磨具及其制备方法，属于涂附磨具制造技术领域。
背景技术
目前，涂附磨具领域打磨时大量的使用打磨工具，而将砂纸固定在打磨工具上一般有两种形式：背绒、背胶。背绒将搭扣布或者背绒布粘附在砂纸的基体上，背胶是在砂纸的基体上涂附一层胶黏剂，然后附上隔离纸。由于磨削过程中有大量的碎屑产生，这些碎屑会堵塞磨削砂面，使磨削砂面与打磨件的接触面瞬间温度升高，烧伤工件，因此，为了提高其吸尘效果，会将背绒或者背胶后的产品进行打孔，形成一定的图案，但同时要保证磨砂面的面积，以保证其磨削效率。
现市场上虽有用普通搭扣布或者网格布，植砂时都是在单个纱线上植砂，或者将孔洞堵塞，其植砂面积受到很大的影响，从而影响磨削效率与吸尘效果。或者采用印刷式植砂的方式，获取排泄通道，工艺复杂，对生产设备的要求高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种磨削效率高，吸尘效果好，无需背绒的具有图案型涂附磨具用基体及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该具有图案型的涂附磨具，包括基材、磨料层和复胶层，其特征在于，所述的基材为坯布，坯布的背面带有经线与纬线交织成的线圈，基材上分布有经线与纬线织成的孔洞，孔洞的开口总面积为基材的上表面总面积的15%~35%；基材的上表面设有涂胶形成的具有孔洞结构的平面层，所述的磨料层和复胶层以圆形或正多边形植砂单元格的形式整齐排布在具有孔洞结构的平面层上；所述的复胶层上设有涂层。
本发明的具有图案型的涂附磨具，基体的背面带有经线与纬线交织而成的线圈，经线为多股纱线相互交错编织而成，通过与纬线的交错形成具有一定图案顺序的孔洞，利用孔洞面积占比调节磨屑的排出效率，防止堵塞磨削砂面。磨料层以一定的图案形式排布为植砂单元格的形式，有利于磨屑的聚集和排出，并增强磨削效率。
优选的，所述的孔洞的形状为多边形，最大直径为0.1 mm ~2mm。
优选的，所述的具有孔洞结构的平面层是由多个平面小单元整齐排布组成。平面小单元之间形成大的磨屑通道，与磨削区间形成的小的磨屑通道相互配合，能够更好地促进磨屑的排出。
优选的，所述的磨料层的磨料是棕刚玉、碳化硅、单晶、锆刚玉的一种或两种以上的组合。优选的磨料能够提高磨削效率。
优选的，所述的复胶层的材质为胶乳、酚醛或脲醛与填料和水按质量比100：26~35：17~23组成的复合材质。本发明提供的复胶胶液配方具有更强的粘合强度和更适合的弹性，本发明磨具的磨料层呈小区域型排布，存在更多的没有相互借力的边界，传统的复胶胶液无法满足粘接强度，容易造成磨料的脱落。本发明优选的复胶胶液配方的沾合强度满足边界处磨料的粘结强度，延长磨具的寿命。
优选的，所述的具有孔洞结构的平面层的胶液为PVA、胶乳和EVA按质量比10：7~10：3~6组成的复合胶液。本胶液形成的平面层对磨屑具有较好排斥性，不会产生磨屑吸附，利于磨屑的及时排出。
优选的，所述的涂层为防静电涂层、防堵塞涂层的一种或者组合。
一种上述的具有图案型的涂附磨具的制备方法，其特征在于，制备步骤为：
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，制备相应的具有孔洞的背面带有经线与纬线交织而成的线圈的坯布组织；
2）在得到的坯布组织上涂覆胶液制作具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀，进行连续的刮涂，刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶液，涂覆后采用梯形升温工艺从60℃升温至180℃烘干；
3）在具有孔洞结构的平面层上涂覆胶黏剂并按磨削区的划分区域植砂形成磨料层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：35~46：5~12配制而成；
4）再在磨料层上涂覆一层胶液形成复胶层；并在80℃~180℃下烘干，并在105℃~118℃下固化；
5）在复胶层上涂上涂层烘干即得。
本发明的制备方法通过工艺控制，增强磨料的固定强度。基材采用一体织就的具有孔洞和线圈坯布，结构强度高。保证磨具的使用寿命和磨削效率。防止磨削砂面与打磨件的接触面瞬间温度升高，烧伤工件。
优选的，步骤2）中所述的梯形升温工艺的升温速率为10℃/梯度~20℃/梯度。优选的升温梯度能保证平面层的性能，保证其实现对磨屑的排斥性。
优选的，步骤3）中所述的胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：38~41：9~11配制而成。优选的胶黏剂配方能够提供更强的磨料粘结强度。
所述的磨料层的图案顺序与布基的非孔洞面连接起来的图案相同，其图案是由很多的植砂单元格平面组成。
孔洞形成磨料层与基体相通的吸尘通道。
与现有技术相比，本发明的对磨屑具有较好排斥性所具有的有益效果是：本发明的具有图案型的涂附磨具，基体的背面带有经线与纬线交织而成的线圈，经线为多股纱线相互交错编织而成，通过与纬线的交错形成具有一定图案顺序的孔洞，利用孔洞面积占比调节磨屑的排出效率，防止堵塞磨削砂面。磨料层以一定的图案形式排布为磨削区，有利于磨屑的聚集和排出；并增强磨削效率。制备方法通过工艺控制，增强磨料的固定强度。基材采用一体织就的具有孔洞和线圈坯布，结构强度高。保证磨具的使用寿命和磨削效率。防止磨削砂面与打磨件的接触面瞬间温度升高，烧伤工件。本该发明根据织物的性质，可以植砂出不同图案的砂面，并且是开放式植砂，具有很好的防堵塞功能，并减少了背绒布与砂纸的粘合过程。
附图说明
图1 是本发明一种具有图案型的涂附磨具的结构示意图。
图2 是本发明的另一种具有图案型的涂附磨具的结构示意图。
图3是本发明一种具有图案型的涂附磨具的层状结构图。
其中：1、基材 2、磨料层 3、复胶层 4、涂层 5、具有孔洞结构的平面层 6、平面小单元 7、植砂单元格 8、孔洞。
具体实施方式
图1-3是本发明一种具有图案型涂附磨具的最佳实施例，下面结合附图1-3对本发明做进一步说明。
参照附图1-3，本发明的一种具有图案型涂附磨具，包括基材1，基材1的背面带有经线与纬线交织而成的线圈，经线为多股纱线相互交错编织而成，通过与纬线的交错形成具有一定图案顺序的孔洞8。在涂胶布处理过程中避免孔洞处有胶液，磨料层2与基材1具有相通的吸尘通道；涂胶后布基上形成具有孔洞结构的平面层5，具有孔洞结构的平面层5上为粘附具有一定图案顺序的磨料层2，磨料层2上为复胶层，复胶层3上为涂层4；孔洞8形状为成一定顺序平面的多边形，总面积为基材1正面总面积的15%-35%；具有孔洞结构的平面层5是由多个平面小单元6组成的具有一定图案的平面结构，磨料层2的图案顺序与布基的非孔洞面连接起来的图案相同，其图案是由很多的植砂单元格7组成。
下面通过具体实施例对本发明的一种具有图案型涂附磨具的制备方法做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。
实施例1
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织；其孔洞的最大直径为1mm；孔洞形状为圆形顺序图案的相间图案；植砂单元格7为圆形；如图1所示的图案类型；孔洞面积占整体面积的25%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：8：5组成的复合胶液；调整粘度CPS100；刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为15℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：40：10配制而成；涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用棕刚玉P180，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为 酚醛：填料：水为100：30：20，并与80℃-180℃下烘干，115℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层上涂层或者超涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为41.24g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况。
实施例2
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织。其孔洞的最大直径为1.5mm。孔洞形状为圆形形状顺序图案的相间图案。即植砂单元格7为菱形。如图2所示的图案类型；孔洞面积占整体面积的25%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：7：6组成的复合胶液；刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为10℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100： 41：9配制而成；涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用棕刚玉，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为 酚醛：填料：水为100：32：19，并与80℃-180℃下烘干，110℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层涂防堵塞涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为38.22g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况。样品可继续使用。
实施例3
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织。其孔洞的最大直径为1.5mm。孔洞形状为圆形形状顺序图案的相间图案。即植砂单元格7为菱形。如图2所示的图案类型。孔洞面积占整体面积的30%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：10：3组成的复合胶液；调整粘度CPS80。刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为20℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100： 38：11配制而涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用碳化硅，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为 酚醛：填料：水为100：28：21，并与80℃-180℃下烘干，115℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层涂防堵塞涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，无需背绒，直接与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为37.32g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况，样品可继续使用。
实施例4
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织；其孔洞的最大直径为0.1mm；孔洞形状为圆形顺序图案的相间图案；植砂单元格7为圆形；如图1所示的图案类型；孔洞面积占整体面积的15%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：7：6组成的复合胶液；调整粘度CPS100；刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为15℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：35：12配制而成；涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用棕刚玉P180，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为胶乳：填料：水为100：26：23，并与80℃-180℃下烘干，118℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层上涂层或者超涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为35.21g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况。
实施例5
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织；其孔洞的最大直径为2mm；孔洞形状为圆形顺序图案的相间图案；植砂单元格7为圆形；如图1所示的图案类型；孔洞面积占整体面积的35%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：10：3组成的复合胶液；调整粘度CPS100；刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为15℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：46：5配制而成；涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用棕刚玉P180，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为脲醛：填料：水为100：35：17，并与80℃-180℃下烘干，105℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层上涂层或者超涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为35.24g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况。
实施例6
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，调整经纬纱线的根数及粗细，制备相应的坯布组织。其孔洞的最大直径为1mm。孔洞形状为圆形形状顺序图案的相间图案。即植砂单元格7为菱形。如图2所示的图案类型。孔洞面积占整体面积的15%；
2）涂具有孔洞结构的平面层：在已得到的坯布上涂覆具有孔洞结构的平面层，采用辊涂或者刮刀进行连续的刮涂，胶液配方为PVA、胶乳和EVA按质量比10：10：3组成的复合胶液；调整粘度CPS80。刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶层，涂覆后采用梯形升温系统，从60℃-180℃烘干，升温速率为20℃/梯度；
3）植砂：将步骤2）得到的布基，涂覆胶黏剂层，胶液为环氧胶黏剂，涂附过程中，胶液不能堵塞孔洞结构。采用静电植砂或者重力植砂方式，植具有图案的磨料层，磨料采用碳化硅，并80℃烘干；
4）复胶：将步骤3）得到的样品涂覆一层胶黏剂形成复胶层，固定磨料层。其复胶层的主要成分为 酚醛：填料：水为100：30：20，并与80℃-180℃下烘干，115℃下固化；
5）涂层或超涂层：为了进一步提高涂覆磨具的吸尘及抗堵塞效果，在复胶层涂防堵塞涂层；
将上述得到的样品，裁成圆盘，无需背绒，直接与磨削工具配套使用；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为33.5g，且打磨5min后磨具表面无堵塞情况，样品可继续使用。
对比例1：
采用与实施例1相同的制造工艺制作本涂附磨具，不同的是坯布组织的孔洞直径加大到3mm，孔洞面积占总面积的35%；
使用本例制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为25g，打磨后磨具表面虽没有堵塞情况，但是孔洞直径及面积太大，磨削效率受到很大的影响。
对比例2：
采用与实施例1相同的制造工艺制作本涂附磨具，不同的是坯布组织的孔洞直径为0.08mm，孔洞面积占总面积的10%。
使用本例在制作过程中，涂覆形成具有孔洞结构的平面层时，及时调整工艺，易出现堵孔现象，制得的磨具，裁成圆盘后，打磨汽车腻子板，打磨共计5min，打磨腻子的重量为34g，与实施例1的打磨量相差不大，但是打磨后，磨具表面已出现堵塞情况，不能再继续使用，并且打磨过程中，吸尘效果不好，工作环境受到影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有图案型的涂附磨具，包括基材（1）、磨料层（2）和复胶层（3），其特征在于，所述的基材（1）为坯布，坯布的背面带有经线与纬线交织成的线圈，基材上分布有经线与纬线织成的孔洞（8），孔洞（8）的开口总面积为基材（1）的正面总面积的15%~35%；基材（1）的正面设有涂胶形成的具有孔洞结构的平面层（5），所述的磨料层（2）和复胶层（3）以圆形或正多边形的植砂单元格（7）的形式整齐排布在具有孔洞结构的平面层（5）上；所述的复胶层（3）上设有涂层（4）。
2.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的孔洞（8）的形状为多边形，最大直径为0.1 mm ~2mm。
3.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的具有孔洞结构的平面层（5）是由多个平面小单元（6）整齐排布组成。
4.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的磨料层（2）的磨料是棕刚玉、碳化硅、单晶、锆刚玉的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的复胶层（3）的材质为胶乳、酚醛或脲醛与填料和水按质量比100：26~35：17~23组成的复合材质。
6.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的具有孔洞结构的平面层（5）的胶液为PVA、胶乳和EVA按质量比10：7~10：3~6组成的复合胶液。
7.根据权利要求1所述的一种具有图案型的涂附磨具，其特征在于：所述的涂层（4）为防静电涂层、防堵塞涂层的一种或者组合。
8.一种权利要求1-7任一项所述的具有图案型的涂附磨具的制备方法，其特征在于，制备步骤为：
1）根据涂附磨具用的植砂面积及其图案，制备相应的具有孔洞（8）的背面带有经线与纬线交织而成的线圈的坯布组织；
2）在得到的坯布组织的正面上涂覆胶液制作具有孔洞结构的平面层（5），采用辊涂或者刮刀，进行连续的刮涂，刮涂过程中孔洞结构不涂覆胶液，涂覆后采用梯形升温工艺从60℃升温至180℃烘干；
3）在具有孔洞结构的平面层（5）上涂覆胶黏剂并按磨削区的划分区域植砂形成磨料层（2），胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：35~46：5~12配制而成；
4）再在磨料层（2）上涂覆一层胶液形成复胶层；并在80℃~180℃下烘干，并在105℃~118℃下固化；
5）在复胶层上涂上涂层烘干即得。
9.根据权利要求8所述的一种具有图案型的涂附磨具的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的梯形升温工艺的升温速率为10℃/梯度~20℃/梯度。
10.根据权利要求8所述的一种具有图案型的涂附磨具的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的胶黏剂为酚醛、高岭土和水按质量比100：38~41：9~11配制而成。
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