CN108500856B - 砂布基布用免退浆浆料、砂布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种砂布基布用免退浆浆料，所述砂布基布用免退浆浆料包括以下质量份数的组分：水性聚氨酯20～30份；酚醛树脂10～15份；石墨烯0.1～0.2份；抗静电剂0.01～0.03份；柔软剂0.01～0.03份；及，水60～100份。上述砂布基布用免退浆浆料，该浆料包括一定比例的水性聚氨酯和酚醛树脂，二者在该比例下能够通过浆纱后提高纱线的可纺织性；制备的基布用于制造砂布时，由于浆料中的成分对砂布的涂底胶、植砂、复胶等步骤无不利影响，因此，能够免除基布处理步骤的退浆以及再次浸渍步骤，减少了砂布制备的步骤，降低了废水的排放量，从而降低了砂布的综合成本。

Description

砂布基布用免退浆浆料、砂布及其制备方法
技术领域
本发明属于涂附磨具技术领域，具体涉及一种砂布基布用免退浆浆料、砂布及其制备方法。
背景技术
砂布是一种在基布上涂有磨料的涂附磨具。砂布磨削经过近三十年的发展，已成为一项较完整且自成体系的新的加工技术。因其加工效率高、应用范围广、适应性强、使用成本低、操作安全方便等特点而深受用户青睐。
基布是由单纱纤维纺织而成的，单纱纤维需要经过浆纱以提高其可织性。传统地，在砂布制备过程中，需要先对基布进行退浆，以除去基布纺织过程中上浆的浆料；然后重新进行浸渍、定型等处理，以满足涂胶、植砂等后续工艺需求。
砂布生产过程中基布的退浆、浸渍不仅导致生产工艺复杂，而且会产生大量污水，污染环境，综合生产成本高。
发明内容
本发明针对砂布生产过程中基布的退浆、浸渍工艺繁多复杂，产生大量的污水的技术问题，提供一种砂布基布用免退浆浆料、砂布及其制备方法。
本发明提供的一种砂布基布用免退浆浆料，所述砂布基布用免退浆浆料包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0001611572630000021
在其中一个实施例中，所述石墨烯为氧化石墨烯。
在其中一个实施例中，所述砂布基布用免退浆浆料还包括以下质量份数的组分：
聚氧化乙烯 2～4份。
在其中一个实施例中，所述砂布基布用免退浆浆料的制备方法是将所述水性聚氨酯、所述酚醛树脂、所述石墨烯、所述抗静电剂、所述柔软剂以及所述聚氧化乙烯加入水中，于75～85℃温度条件下搅拌2～5小时。
在其中一个实施例中，所述砂布基布用免退浆浆料的黏度为10.0～15.0mPa·s。
本发明还提供了一种砂布，所述砂布基体包括基布，所述基布由纤维经如上所述的砂布基布用免退浆浆料浆纱后纺织而成。
在其中一个实施例中，所述浆纱的浆纱速率为10～5m/min。
本发明还提供了一种如上所述的砂布的制备方法，所述制备方法依次包括基布处理步骤、涂底胶步骤、植砂步骤以及复胶步骤；
所述基布处理步骤包括刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理。
在其中一个实施例中，所述涂底胶步骤采用的底胶包括水性聚氨酯以及酚醛树脂。
上述砂布基布用免退浆浆料，该浆料包括一定比例的水性聚氨酯和酚醛树脂，二者在该比例下能够通过浆纱后提高纱线的可纺织性；制备的基布用于制造砂布时，由于浆料中的成分对砂布的涂底胶、植砂、复胶等步骤无不利影响，因此，能够免除基布处理步骤的退浆以及再次浸渍步骤，减少了砂布制备的步骤，降低了废水的排放量，从而降低了砂布的综合成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。
本发明提供的一实施例的砂布基布用免退浆浆料，包括以下质量份数的组分：
Figure BDA0001611572630000031
上述砂布基布用免退浆浆料，该浆料包括一定比例的水性聚氨酯和酚醛树脂，二者在该比例下能够通过浆纱后提高纱线的可纺织性；制备的基布用于制造砂布时，由于浆料中的成分对砂布的涂底胶、植砂、复胶等步骤无不利影响，因此，能够免除基布处理步骤的退浆以及再次浸渍步骤，减少了砂布制备的步骤，降低了废水的排放量，从而降低了砂布的综合成本。
更进一步地，上述砂布基布用免退浆浆料中包括石墨烯，石墨烯具有优良的导电性和导热性能，利用该浆料浆纱纺织的基布，无需经过退浆处理，因此该浆料中的石墨烯能够持续保持的基布上，利用该基布制备成砂布时，能够提高砂布的抗静电以及导热性能。
在本实施例中，水性聚氨酯为聚氨酯乳液。水性聚氨酯的质量份数以聚氨酯乳液中的固含量计。水性聚氨酯成膜性好、粘接强度高，改善纱线的耐磨性、和耐热性等。
需要说明的是，该浆料中的抗静电剂以及柔软剂可以是任意用于浆料的抗静电剂和柔软剂。
可选地，本发明的砂布用免退浆浆料中可适当加入增稠剂、渗透剂等主助剂，以改善浆料的增稠效果，增强渗透功能。
作为一种可选实施方式，水性聚氨酯中含有10％～15％的聚丙烯酸。聚丙烯酸能够提高水性聚氨酯稳定性，综合提高浆料的稳定性。
作为一种可选实施方式，酚醛树脂可以是水性酚醛树脂，从而提高浆料的环保性能。
进一步可选地，石墨烯为氧化石墨烯。氧化石墨烯具有丰富的活性基团，能够与水性聚氨酯和/或酚醛树脂的活性基团结合，从而能够对水性聚氨酯和/或酚醛树脂进行改性，优化浆料的浆膜特性，并且能够更为持久地保持在基布的纱线上，提高以此基布制备的砂布的导热以及导电性能。
作为一种可选实施方式，砂布基布用免退浆浆料还包括以下质量份数的组分，聚氧化乙烯2～4份。聚氧化乙烯在于浆料中的其他组分混合过程中，能够与酚醛树脂或聚氨酯的部分基团产生范德华力，从而形成络合物，形成络合物能够降低浆料的黏度、提高浆料的附着力，从而提高上浆后的纱线的断裂强度以及断裂伸长率，提高了浆料质量，改善了浆纱效果。进一步地，聚氧化乙烯的添加量应适宜，过少不能达到提高浆料质量的目的，过多则聚氧化乙烯的自身的特性将呈现，不利于浆料的均匀成膜。
可选地，砂布基布用免退浆浆料的制备方法是将水性聚氨酯、酚醛树脂、石墨烯、抗静电剂、柔软剂以及聚氧化乙烯加入水中，于75～85℃温度条件下搅拌2～5小时。在该温度条件下，水性聚氨酯、酚醛树脂、石墨烯以及聚氧化乙烯相互之间能够发生一定的反应，形成相互之间具有分子键的化合物或具有范德华力的络合物，从而使浆料中的各组分之间具有协同作用，优化浆料的性能。更进一步地，抗静电剂、柔软剂能够均与地分散在浆料中。
进一步可选地，砂布基布用免退浆浆料的黏度为10.0～15.0mPa·s。本发明的浆料黏度控制在10.0～15.0mPa·s，能够有利于浆料的成膜，并有利于控制浆纱的速率。
本发明提供了一实施例的砂布，砂布基体包括基布，基布由纤维经如上所述的砂布基布用免退浆浆料浆纱后纺织而成。基布在制备砂布的生产过程中可以免去退浆和再次浸渍定型工序，简化了生产工序，避免了退浆和再次浸渍定型工序产生大量废水。
可选地，浆纱的浆纱速率为10～5m/min。在该浆纱速率下，上述浆料能够部分浸渍在纱线中并在纱线表面形成一定的浆膜，提高纱线的可纺织性能，并且该浆料无需对纱线进行长时间浸渍，浆纱效率高，进一步提高了生产效率。
本发明提供了一实施例的砂布制备方法，依次包括基布处理步骤、涂底胶步骤、植砂步骤以及复胶步骤；
其中，基布处理步骤包括刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理。
在本实施例中，基布处理步骤可以免去退浆和再次浸渍定型工序，简化了生产工序，避免了退浆和再次浸渍定型工序产生大量废水。
作为一种可选实施方式，涂底胶步骤采用的底胶包括水性聚氨酯以及酚醛树脂。涂底胶步骤采用的底胶包括水性聚氨酯以及酚醛树脂，底胶中的水性聚氨酯及酚醛树脂能够与基布留存的浆料中的水性聚氨酯及酚醛树脂能够进一步交联，提高底胶的粘结性，从而提高基布与磨料的粘结力，提高砂布的使用寿命。
实施例1
取水性聚氨酯20kg、酚醛树脂10kg、石墨烯0.1kg、抗静电剂0.01kg、柔软剂0.01kg、聚氧化乙烯2kg加入60kg、80℃的水中，保温80℃搅拌3h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为11.3mPa·s。
纱线利用上述浆料以10m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。其中，底胶中含有水性聚氨酯和酚醛树脂。
实施例2
取水性聚氨酯30kg、酚醛树脂15kg、石墨烯0.2kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯4kg加入100kg、85℃的水中，保温85℃搅拌5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为14.8mPa·s。
纱线利用上述浆料以15m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。其中，底胶中含有水性聚氨酯和酚醛树脂。
实施例3
取水性聚氨酯25kg、酚醛树脂12.5kg、石墨烯0.15kg、抗静电剂0.02kg、柔软剂0.02kg、聚氧化乙烯3kg加入80kg、75℃的水中，保温75℃搅拌3h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为13.5mPa·s。
纱线利用上述浆料以12m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。其中，底胶中含有水性聚氨酯和酚醛树脂。
实施例4
取水性聚氨酯22kg、酚醛树脂11kg、氧化石墨烯0.2kg、抗静电剂0.01kg、柔软剂0.01kg、聚氧化乙烯2.5kg加入70kg、85℃的水中，保温85℃搅拌2h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为13.7mPa·s。
纱线利用上述浆料以13m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、染色、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。其中，底胶中含有水性聚氨酯和酚醛树脂。
实施例5
取水性聚氨酯28kg、酚醛树脂11kg、石墨烯0.13kg、抗静电剂0.02kg、柔软剂0.02kg、聚氧化乙烯3.5kg加入90kg、82℃的水中，保温82℃搅拌4h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为14.2mPa·s。
纱线利用上述浆料以14m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
实施例6
取水性聚氨酯23kg、酚醛树脂12kg、石墨烯0.2kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯2.2kg加入100kg、78℃的水中，保温78℃搅拌3.5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为12.6mPa·s。
纱线利用上述浆料以11m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
实施例7
取水性聚氨酯29kg、酚醛树脂13kg、石墨烯0.2kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯4.0kg加入100kg、78℃的水中，保温78℃搅拌3.5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为14.4mPa·s。
纱线利用上述浆料以14m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
实施例8
取水性聚氨酯21kg、酚醛树脂15kg、石墨烯0.2kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯3.0kg加入100kg、78℃的水中，保温78℃搅拌3.5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为12.3mPa·s。
纱线利用上述浆料以11m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
实施例9
取水性聚氨酯27kg、酚醛树脂14kg、石墨烯0.1kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯3.4kg加入80kg、78℃的水中，保温78℃搅拌3.5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为13.5mPa·s。
纱线利用上述浆料以13m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
实施例10
取水性聚氨酯24kg、酚醛树脂13kg、石墨烯0.2kg、抗静电剂0.03kg、柔软剂0.03kg、聚氧化乙烯2.0kg加入90kg、78℃的水中，保温78℃搅拌3.5h，制得砂布基布用免退浆浆料，黏度为13.0mPa·s。
纱线利用上述浆料以12m/min的浆纱速率浆纱，烘干后纺织成基布。
对基布进行刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理后，涂底胶、植砂、复胶，制得砂布。
对实施例1至10浆纱后的成膜性能进行测试，测定结果如表1所示。
表1成膜性能测试结果
测试项目 厚度/mm 断裂强度/cN 断裂伸长率/％ 吸湿率/％
实施例1 0.124 386.62 2.15 5.21
实施例2 0.130 402.59 2.12 5.13
实施例3 0.127 398.43 2.07 5.17
实施例4 0.129 401.36 2.09 5.20
实施例5 0.125 399.78 2.11 4.99
实施例6 0.126 400.24 2.10 5.16
实施例7 0.131 401.58 2.17 5.13
实施例8 0.123 389.74 2.06 4.97
实施例9 0.124 395.44 2.15 5.00
实施例10 0.126 397.92 2.01 5.11
从表1可以看出，本实施例1至10的浆料具有较好的成膜性能，有利于提高纱线的可纺织性。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种砂布基布用免退浆浆料，其特征在于，所述砂布基布用免退浆浆料包括以下质量份数的组分：
水性聚氨酯 20~30份；
酚醛树脂 10~15份；
石墨烯 0.1~0.2份；
抗静电剂 0.01~0.03份；
柔软剂 0.01~0.03份；
水 60~100份；及，
聚氧化乙烯 2~4份；
所述砂布基布用免退浆浆料的制备方法是将所述水性聚氨酯、所述酚醛树脂、所述石墨烯、所述抗静电剂、所述柔软剂以及所述聚氧化乙烯加入水中，于75~85℃温度条件下搅拌2~5小时。
2.根据权利要求1所述的砂布基布用免退浆浆料，其特征在于，所述石墨烯为氧化石墨烯。
3.根据权利要求2所述的砂布基布用免退浆浆料，其特征在于，所述砂布基布用免退浆浆料的黏度为10.0~15.0 mPa·s。
4.一种砂布，所述砂布基体包括基布，其特征在于，所述基布由纤维经如权利要求1至3任意一项所述的砂布基布用免退浆浆料浆纱后纺织而成。
5.根据权利要求4所述的砂布，其特征在于，所述浆纱的浆纱速率为10～15 m/min。
6.如权利要求4或5所述的砂布的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括基布处理步骤、涂底胶步骤、植砂步骤以及复胶步骤；
所述基布处理步骤包括刮毛处理、烧毛处理、拉伸处理以及压光处理。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述涂底胶步骤采用的底胶包括水性聚氨酯以及酚醛树脂。
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