CN109414802B - 包括磨料颗粒的非织造磨料制品 - Google Patents

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Abstract

所公开的各种实施方案涉及包括磨料颗粒的非织造磨料制品。在各种实施方案中，本发明提供了一种包括非织造幅材的非织造磨料制品，该非织造幅材包含纤维以及介于纤维之间的孔。所述非织造磨料制品包括磨料颗粒，其中介于纤维之间的各孔独立地包含一个或多个磨料颗粒。每个孔独立地与其中的一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同。

Description

包括磨料颗粒的非织造磨料制品
背景技术
非织造磨料制品通常具有非织造幅材(例如，膨松有弹性的开口纤维幅材)、磨料颗粒、和粘结剂材料(通常称为“粘结剂”)，粘结剂将非织造幅材内的纤维互相粘结并将磨料颗粒固定到非织造幅材。非织造磨料制品通常具有通过用粘结剂材料粘结在一起的非织造纤维幅材层分布的磨料颗粒，该粘结剂材料将非织造纤维幅材层粘结在一起，并且也将磨料颗粒粘结到非织造纤维幅材。例如，一体式磨轮具有以平行方式布置以形成具有中空轴芯的柱体的单独非织造纤维幅材盘。
发明内容
在各种实施方案中，本发明提供了一种包括非织造幅材的非织造磨料制品，该非织造幅材包含纤维以及介于纤维之间的孔。所述非织造磨料制品包括磨料颗粒，其中介于纤维之间的各孔独立地包含一个或多个磨料颗粒。每个孔独立地与其中的一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同。
在各种实施方案中，本发明提供了一种包括非织造幅材的非织造磨料制品，该非织造幅材包含纤维以及介于纤维之间的孔。非织造纤维幅材中的纤维包括具有第一直径的第一纤维以及具有第二直径的第二纤维。非织造磨料颗粒包括磨料颗粒，其中介于纤维之间的孔中的至少一部分独立地包含一个或多个磨料颗粒。第一纤维的旦尼尔数为约3。第二纤维的旦尼尔数为约15。第一纤维为非织造幅材中纤维的约25重量％。第二纤维为非织造幅材中纤维的约75重量％。
在各种实施方案中，本发明提供了一种包括纤维以及介于纤维之间的孔的非织造磨料制品。所述非织造磨料制品包括磨料颗粒，其中介于纤维之间的孔中的至少一部分独立地包含一个或多个磨料颗粒。各孔独立地与其中的一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同。对于与非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为约2g至约5g的测试轮。对于与非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削约30g至约50g的碳钢。所述非织造磨料制品具有约3g/in3至约23g/in3的密度。
在各种实施方案中，本发明提供了一种形成非织造磨料制品的方法。该方法包括形成包含树脂和纤维的预粘结件。该方法包括将磨料颗粒涂覆到预粘结件上。该方法包括压制经涂覆的预粘结件。该方法包括使经压制的预粘结件固化以提供非织造磨料制品。
在各种实施方案中，本发明提供了一种使用非织造磨料制品的方法。该方法包括用非织造磨料制品削磨基材。
在各种实施方案中，本发明的非织造磨料制品具有优于其它非织造磨料制品的某些优点，其中至少一些是意料之外的。例如，在各种实施方案中，本发明的非织造磨料制品可具有优于其它非织造磨料制品的磨损速率。在各种实施方案中，本发明的非织造磨料制品可具有优于其它非织造磨料制品的切削速率。
包括磨料颗粒诸如成形磨料颗粒的一些非织造磨料制品可具有与高磨损速率组合的高切削速率。例如，用成形磨料颗粒代替非织造磨料制品中的压碎磨料颗粒可引起切削速率提高但磨损速率相同或磨损速率提高。在各种实施方案中，本发明提供一种非织造磨料制品，该磨料制品包括磨料颗粒诸如成形磨料颗粒，与具有类似切削速率的其它磨料制品相比具有与较低磨损速率组合的高切削速率。
附图说明
附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文件中讨论的各种实施方案。
图1是示出根据各种实施方案的轮预粘结件中的轮样本磨损量对重量％纤维的曲线图。
图2是示出根据各种实施方案的轮预粘结件件中的钢切削量对重量％纤维的曲线图。
图3示出了根据各种实施方案的各种磨料颗粒的归一化切削量对重量％纤维。
图4示出了根据各种实施方案的各种磨料颗粒的归一化磨损量对重量％纤维。
图5示出了根据各种实施方案的各种磨料颗粒的归一化效率对重量％纤维。
图6A至图6B示出了根据各种实施方案的成形磨料颗粒和各种经压制的预粘结件的显微照片。
具体实施方式
现在将详细参考所公开主题的某些实施方案，其示例部分地在附图中示出。虽然所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于所公开的主题。
在整个本文件中，应以灵活的方式解释以范围格式表示的值，以不仅包括明确列为范围限制的数值，还包括包含在该范围内的所有单独数值或子范围，如同每个数值和子范围都是明确列举的。例如，“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”的范围应解释为不仅包括约0.1％至约5％，还包括在所示范围内的单独值(例如，1％、2％、3％和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则陈述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则陈述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在本文件中，除非上下文另有明确规定，否则术语“一”、“一个”或“该”用于包括一个或多于一个。除非另外指明，否则术语“或”用于表示非排他性的“或”。陈述“A和B中的至少一个”具有与“A、B或A和B”相同的含义。此外，应理解，本文中采用并且未另外定义的措辞或术语仅用于描述的目的而非限制。节标题的任何使用都是为了帮助阅读文件，并且不应被解释为限制；与节标题相关的信息可出现在该特定节的内部或外部。本文件中提及的所有出版物，专利和专利文件均通过引用整体并入本文，如同通过引用单独并入一样。如果本文件与通过引用并入的那些文件之间的使用不一致，则所并入的参考文件中的使用应被视为对本文件的使用的补充；对于不可调和的不一致性，服从本文件中的使用。
在本文描述的方法中，除了明确叙述时间顺序或操作顺序之外，可以以任何次序执行行为而不脱离本发明的原理。此外，除非明确的权利要求语言暗示它们是分开执行的，否则指定的行为可以同时进行。
例如，所声称的做X的行为和所声称的做Y的行为可以在单个操作内同时进行，并且所得到的过程将落入所要求保护的过程的字面范围内。
如本文所用的术语“约”可以允许值或范围的一定程度的可变性，例如，在规定值或规定的范围限制的10％、5％或1％以内，和包括确切的规定值或范围。
本文所用的术语“大体”是指大部分或大部分地为至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％，或至少约99.999％或更多，或100％。
非织造磨料制品。
在各种实施方案中，本发明提供非织造磨料制品。非织造磨料制品包括非织造幅材，所述非织造纤维幅材包含纤维。非织造幅材可包含介于纤维之间的孔。非织造磨料制品包括磨料颗粒。在一个实施方案中，介于纤维之间的孔中的至少一部分可以独立地包含一个或多个磨料颗粒。每个孔可以独立地与其中的一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同。
非织造磨料制品还可包含粘结剂。粘结剂可以将磨料颗粒粘附到非织造幅材的纤维。粘结剂可以是任何合适的粘结剂。粘结剂可以是热塑性或热固性材料。粘结剂可以是酚醛树脂、聚氨酯树脂、皮革胶、丙烯酸树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂或它们的组合。聚氨酯树脂可包含可固化以形成聚(脲-氨基甲酸酯)的材料，例如其上具有异氰酸酯官能团的聚氨酯，其可用含胺材料固化。
非织造磨料制品可包含一个其中具有磨料颗粒的经压制的非织造幅材层，或者可包含两个或更多个其中具有磨料颗粒的经压制和粘结的非织造幅材层。例如，非织造磨料制品可包含1至20、1至10、1或小于、等于或大于2、3、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18或约20个其中具有磨料颗粒的经压制和粘结的非织造幅材层。非织造磨料制品可以为一体式磨轮，其被设计成当轮围绕其中心的孔洞(例如，心轴孔洞)转动时削磨接触轮外周边的基材，诸如通过使用合适的磨削机或切削机。
非织造磨料制品可具有任何合适的磨损速率。在各种实施方案中，非织造磨料制品可具有比具有类似切削速率的其它非织造磨料制品更低的磨损速率。在一些实施方案中，对于与非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为约1g至约20g的测试轮，或约2g至约5g的测试轮，或约1g或更少，或小于、等于或大于约2g、2.5g、3g、3.5g、4g、4.5g、5g、6g、7g、8g、9g、10g、12g、14g、16g、18g，或约20g或更多。
非织造磨料制品可具有任何合适的切削速率。在各种实施方案中，对于与非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削约10g至约100g的碳钢，或约30g至约50g，或约35g至约45g，或约33g至约39g，或约10g或更少，或小于、等于或大于约15g、20g、22g、24g、26g、28g、30g、31g、32g、33g、34g、35g、36g、37g、38g、39g、40g、41g、42g、43g、44g、45g、46g、47g、48g、49g、50g、52g、54g、56g、58g、60g、65g、70g、75g、80g、85g、90g、95或约100g或更多。
非织造磨料制品可具有任何合适的密度，诸如密度为至少约1g/in3至不大于约23g/in3，或至少约7g/in3至不大于约8g/in3，或约1g/in3或更小，或小于、等于或大于约2g/in3、3g/in3、4g/in3、5g/in3、6g/in3、6.2g/in3、6.4g/in3、6.6g/in3、6.8g/in3、7g/in3、7.1g/in3、7.2g/in3、7.3g/in3、7.4g/in3、7.5g/in3、7.6g/in3、7.7g/in3、7.8g/in3、7.9g/in3、8g/in3、8.2g/in3、8.4g/in3、8.6g/in3、8.8g/in3、9g/in3、10g/in3、11g/in3、12g/in3、14g/in3、16g/in3、18g/in3、20g/in3或23g/in3。
磨料颗粒。
非织造磨料制品包括磨料颗粒。磨料颗粒可以是任何合适的磨料颗粒。磨料颗粒可为不规则成形(例如，压碎的或磨碎的颗粒)或成形颗粒。
磨料颗粒可由任何合适的材料形成。例如，磨料颗粒可包含基于熔融氧化铝的材料，诸如氧化铝、陶瓷氧化铝(其可包含一种或多种金属氧化物改性剂和/或促结晶剂或成核剂)和经热处理的氧化铝、碳化硅、共熔融的氧化铝-氧化锆、金刚石、二氧化铈、二硼化钛、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、燧石、金刚砂、由溶胶-凝胶衍生的磨料颗粒以及它们的混合物。磨料颗粒可为例如单独颗粒、凝聚物、复合颗粒以及它们的混合物的形式。
磨料颗粒可为不规则成形的。例如，磨料颗粒可通过产生随机尺寸和形状的磨料颗粒的压碎，磨削或粉碎工艺获得。然后可筛选所述颗粒以给出具有特定尺寸范围的颗粒。
所述磨料颗粒可为成形磨料颗粒。成形磨料颗粒意指具有至少部分重复的形状的磨料颗粒。制备成形磨料颗粒的一种工艺包括在具有预定形状的模具中成形前体陶瓷磨料颗粒以制备成形磨料颗粒。在模具中形成的成形磨料颗粒是成形磨料颗粒种类中的一种。制备其它种的成形磨料颗粒的其它工艺包括通过具有预定形状的孔口挤出前体磨料颗粒，通过具有预定形状的印刷丝网中的开口印刷前体成形磨料颗粒，或者将前体成形磨料颗粒压印为预定形状或图案。成形磨料颗粒的非限制性示例包括三角板，如在以下专利中公开：美国专利RE 35,570；5,201,916；5,984,998；8,034,137；8,123,828；8,142,531；8,142,532；和8,142,891；和在美国专利公布2009/0169816、2010/0146867和2010/0319269；或者由圣戈班磨料公司(Saint-Gobain Abrasives)生产的通常具有圆形横截面的细长陶瓷棒/长丝，在美国专利5,372,620中公开了其示例。成形磨料颗粒通常是均匀的或大体均匀的并且保持其烧结形状而不使用粘结剂，例如有机或无机粘结剂，其可以将较小的磨料颗粒粘结成凝聚结构。成形磨料颗粒可以排除可以通过压碎、磨削或粉碎工艺获得的颗粒，该工艺产生随机尺寸和形状的磨料颗粒。成形磨料颗粒可具有任何合适的形状。成形磨料颗粒可包括多边形的周边并且可包括大体平坦的侧面。成形磨料颗粒可包括三角形(例如，等边、等腰)、矩形、圆形、椭圆形、梯形、五边形、星形或它们的组合的周边。
磨料颗粒可具有任何合适的颗粒尺寸(例如，最大尺寸)。在各种实施方案中，磨料颗粒的颗粒尺寸可为约0.01微米至约2,000微米，或约10微米至约750微米，或约30微米至约150微米，或约0.01微米或更小，或小于、等于或大于约0.1微米、1微米、2微米、3微米、4微米、5微米、6微米、8微米、10微米、12微米、14微米、16微米、18微米、20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米、50微米、55微米、60微米、65微米、70微米、75微米、80微米、85微米、90微米、95微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米、200微米、220微米、240微米、260微米、280微米、300微米、320微米、340微米、360微米、380微米、400微米、450微米、500微米、550微米、600微米、650微米、700微米、750微米、800微米、900微米、1,000微米、1,500微米或约2,000微米或更大。
纤维。
非织造磨料制品包括非织造幅材，该非织造幅材包含纤维。纤维可由任何合适的材料制成。例如，纤维可以是天然纤维、合成纤维，或天然纤维和合成纤维的混合物。合成纤维的示例可包括聚酯、尼龙、聚丙烯、丙烯腈、人造丝、醋酸纤维素、聚偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物、氯乙烯-丙烯腈共聚物，或它们的组合。合适的天然纤维的示例包括棉花、羊毛、黄麻和大麻。纤维可为天然的材料或例如从服装碎料、地毯制造、纤维制造或纺织物加工中回收的再循环材料或废料。纤维可为同质的或复合的，诸如双组分纤维(例如，共纺皮-芯型纤维)。纤维可为连续长丝，诸如由挤出工艺形成的那些。
纤维可具有任何合适的形状。纤维可具有圆形横截面。在一些实施方案中，纤维可具有非圆形横截面形状，或可以是具有圆形和非圆形横截面形状的纤维的共混物。非圆形横截面形状可包括三角形、δ形、H形、三叶形、矩形、方形、狗骨形、带状和椭圆形。具有非圆形横截面的纤维的直径是纤维的非圆形横截面的最大尺寸。纤维可具有大体均匀的直径，其中每根纤维的横截面的最大尺寸从纤维的一端到另一端大体相同。
非织造幅材中的纤维可具有单个直径(例如，单个均匀直径)。非织造幅材可以基本上不含具有与单个直径不同的直径的纤维。单个直径可以是约0.01旦尼尔(例如，每9,000米的克数)至约1,000旦尼尔，或约3旦尼尔至约40旦尼尔，或约0.01旦尼尔或更小，或小于、等于或大于约0.1旦尼尔、1旦尼尔、2旦尼尔、3旦尼尔、4旦尼尔、5旦尼尔、6旦尼尔、7旦尼尔、8旦尼尔、9旦尼尔、10旦尼尔、11旦尼尔、12旦尼尔、13旦尼尔、14旦尼尔、15旦尼尔、16旦尼尔、17旦尼尔、18旦尼尔、19旦尼尔、20旦尼尔、21旦尼尔、22旦尼尔、23旦尼尔、24旦尼尔、25旦尼尔、26旦尼尔、27旦尼尔、28旦尼尔、29旦尼尔、30旦尼尔、31旦尼尔、32旦尼尔、33旦尼尔、34旦尼尔、35旦尼尔、36旦尼尔、37旦尼尔、38旦尼尔、39旦尼尔、40旦尼尔、42旦尼尔、44旦尼尔、46旦尼尔、48旦尼尔、50旦尼尔、55旦尼尔、60旦尼尔、65旦尼尔、70旦尼尔、75旦尼尔、80旦尼尔、85旦尼尔、90旦尼尔、95旦尼尔、100旦尼尔、110旦尼尔、120旦尼尔、130旦尼尔、140旦尼尔、150旦尼尔、175旦尼尔、200旦尼尔、225旦尼尔、250旦尼尔、275旦尼尔、300旦尼尔、350旦尼尔、400旦尼尔、450旦尼尔、500旦尼尔、600旦尼尔、700旦尼尔、800旦尼尔、900旦尼尔或约1,000旦尼尔或更多。
在一些实施方案中，非织造幅材中的纤维可具有多于一个直径。例如，非织造幅材中的纤维可包括具有第一直径(例如，第一均匀直径)的第一纤维以及具有第二直径(例如，第二均匀直径)的第二纤维，其中第一直径不同于第二直径。在各种实施方案中，非织造幅材中的纤维可包括任何合适数量的直径，诸如还包括具有第三直径的第三纤维、具有第四直径的第四纤维等。
在包含第一纤维和第二纤维的非织造幅材中，第一纤维可在非织造幅材中形成任何合适比例的纤维。例如，第一纤维可为非织造幅材中纤维的约0.001重量％至约99.999重量％，或非织造幅材中纤维的约10重量％至约50重量％，或约15重量％至约40重量％，或约0.001重量％或更小，或小于、等于或大于约0.01重量％、0.1重量％、1重量％、2重量％、3重量％、4重量％、5重量％、6重量％、8重量％、10重量％、12重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、42重量％、44重量％、46重量％、48重量％、50重量％、55重量％、60重量％、65重量％、70重量％、75重量％、80重量％、85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.9重量％、99.99重量％或约99.999重量％或更多。第一纤维可为约0.01旦尼尔至约1,000旦尼尔，或约3旦尼尔至约40旦尼尔，或约0.01旦尼尔或更小，或小于、等于或大于约0.1旦尼尔、1旦尼尔、2旦尼尔、3旦尼尔、4旦尼尔、5旦尼尔、6旦尼尔、7旦尼尔、8旦尼尔、9旦尼尔、10旦尼尔、11旦尼尔、12旦尼尔、13旦尼尔、14旦尼尔、15旦尼尔、16旦尼尔、17旦尼尔、18旦尼尔、19旦尼尔、20旦尼尔、21旦尼尔、22旦尼尔、23旦尼尔、24旦尼尔、25旦尼尔、26旦尼尔、27旦尼尔、28旦尼尔、29旦尼尔、30旦尼尔、31旦尼尔、32旦尼尔、33旦尼尔、34旦尼尔、35旦尼尔、36旦尼尔、37旦尼尔、38旦尼尔、39旦尼尔、40旦尼尔、42旦尼尔、44旦尼尔、46旦尼尔、48旦尼尔、50旦尼尔、55旦尼尔、60旦尼尔、65旦尼尔、70旦尼尔、75旦尼尔、80旦尼尔、85旦尼尔、90旦尼尔、95旦尼尔、100旦尼尔、110旦尼尔、120旦尼尔、130旦尼尔、140旦尼尔、150旦尼尔、175旦尼尔、200旦尼尔、225旦尼尔、250旦尼尔、275旦尼尔、300旦尼尔、350旦尼尔、400旦尼尔、450旦尼尔、500旦尼尔、600旦尼尔、700旦尼尔、800旦尼尔、900旦尼尔或约1,000旦尼尔或更多。第一纤维可为约3旦尼尔。
在包含第一纤维和第二纤维的非织造幅材中，第二纤维可在非织造幅材中形成任何合适比例的纤维。例如，第二纤维可为非织造幅材中纤维的约0.001重量％至约99.999重量％，或非织造幅材中纤维的约50重量％至约90重量％，或约65重量％至约85重量％，或约0.001重量％或更小，或小于、等于或大于约0.01重量％、0.1重量％、1重量％、2重量％、4重量％、6重量％、8重量％、10重量％、15重量％、20重量％、25重量％、30重量％、35重量％、40重量％、45重量％、50重量％、52重量％、54重量％、56重量％、58重量％、60重量％、61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、88重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％、99.9重量％、99.99重量％或约99.999重量％或更多。第二纤维可为约0.01旦尼尔至约1,000旦尼尔，或约3旦尼尔至约40旦尼尔，或约0.01旦尼尔或更小，或小于、等于或大于约0.1旦尼尔、1旦尼尔、2旦尼尔、3旦尼尔、4旦尼尔、5旦尼尔、6旦尼尔、7旦尼尔、8旦尼尔、9旦尼尔、10旦尼尔、11旦尼尔、12旦尼尔、13旦尼尔、14旦尼尔、15旦尼尔、16旦尼尔、17旦尼尔、18旦尼尔、19旦尼尔、20旦尼尔、21旦尼尔、22旦尼尔、23旦尼尔、24旦尼尔、25旦尼尔、26旦尼尔、27旦尼尔、28旦尼尔、29旦尼尔、30旦尼尔、31旦尼尔、32旦尼尔、33旦尼尔、34旦尼尔、35旦尼尔、36旦尼尔、37旦尼尔、38旦尼尔、39旦尼尔、40旦尼尔、42旦尼尔、44旦尼尔、46旦尼尔、48旦尼尔、50旦尼尔、55旦尼尔、60旦尼尔、65旦尼尔、70旦尼尔、75旦尼尔、80旦尼尔、85旦尼尔、90旦尼尔、95旦尼尔、100旦尼尔、110旦尼尔、120旦尼尔、130旦尼尔、140旦尼尔、150旦尼尔、175旦尼尔、200旦尼尔、225旦尼尔、250旦尼尔、275旦尼尔、300旦尼尔、350旦尼尔、400旦尼尔、450旦尼尔、500旦尼尔、600旦尼尔、700旦尼尔、800旦尼尔、900旦尼尔或约1,000旦尼尔或更多。第二纤维可为约15旦尼尔，或约40旦尼尔。
在包含第一纤维和第二纤维的非织造幅材中，第一纤维的直径可以小于第二纤维的直径。例如，第一纤维的旦尼尔数可比第二纤维小约1旦尼尔至约500旦尼尔，或比第二纤维小约5旦尼尔至约50旦尼尔，或约1旦尼尔或更小，或小于、等于或大于约2旦尼尔、3旦尼尔、4旦尼尔、5旦尼尔、6旦尼尔、7旦尼尔、8旦尼尔、9旦尼尔、10旦尼尔、11旦尼尔、12旦尼尔、13旦尼尔、14旦尼尔、15旦尼尔、16旦尼尔、17旦尼尔、18旦尼尔、19旦尼尔、20旦尼尔、21旦尼尔、22旦尼尔、23旦尼尔、24旦尼尔、25旦尼尔、26旦尼尔、27旦尼尔、28旦尼尔、29旦尼尔、30旦尼尔、31旦尼尔、32旦尼尔、33旦尼尔、34旦尼尔、35旦尼尔、36旦尼尔、37旦尼尔、38旦尼尔、39旦尼尔、40旦尼尔、42旦尼尔、44旦尼尔、46旦尼尔、48旦尼尔、50旦尼尔、55旦尼尔、60旦尼尔、65旦尼尔、70旦尼尔、75旦尼尔、80旦尼尔、85旦尼尔、90旦尼尔、95旦尼尔、100旦尼尔、110旦尼尔、120旦尼尔、130旦尼尔、140旦尼尔、150旦尼尔、175旦尼尔、200旦尼尔、225旦尼尔、250旦尼尔、275旦尼尔、300旦尼尔、350旦尼尔、400旦尼尔、450旦尼尔或约500旦尼尔或更多。
在一些实施方案中，非织造幅材包含直径为约3旦尼尔的第一纤维，其为非织造幅材中纤维的约25重量％，以及直径为约15旦尼尔的第二纤维，其为非织造幅材中纤维的约75重量％。在一些实施方案中，非织造幅材可基本上不含除第一纤维和第二纤维之外的纤维。
孔。
非织造幅材的纤维包含孔，该孔是在纤维组之间的空间。形成孔的纤维可以表征为孔周围的笼，其中形成孔的纤维不会将孔与周围环境隔离。介于纤维之间的孔中的一些或每个可以独立地包含一个或多个磨料颗粒，使得孔中的一个或多个磨料颗粒位于由形成孔的纤维形成的笼的内部。每个孔可以独立地与其中的一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同。除了包含磨料颗粒的孔之外，非织造幅材还可包含不含磨料颗粒的孔。
孔可包含一个磨料颗粒，或多于一个磨料颗粒。在一些实施方案中，非织造磨料制品的孔可包含不多于一个磨料颗粒(例如，孔可包含零个或一个颗粒)。在一些实施方案中，非织造磨料制品的孔可包含不多于一个磨料颗粒并且可不含其它磨料颗粒。在一些实施方案中，非织造磨料制品可包含介于纤维之间的次级孔。在一些实施方案中，次级孔可以是与其它孔相同或更小尺寸的孔。介于纤维之间的次级孔可以不含磨料颗粒。
在各种实施方案中，每个孔中的一个或多个磨料颗粒可以独立地具有体积，该体积是孔的体积的任何合适比例，其中孔的体积可以被认为是不会从孔可以容纳的孔的边界突出的任何形状的最大体积。每个孔中的一个或多个磨料颗粒的体积可以独立地为孔体积的约50％至约100％，或孔体积的约90％至约100％，或孔体积的约50％或更小，或小于、等于或大于约55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、92％、94％、96％、97％、98％、99％、99.9％、99.99％或约99.999％。在各种实施方案中，非织造磨料制品中总数为任何合适比例的体积大于磨料颗粒的孔可包含一个或多个磨料颗粒，诸如约1％至约100％，或约50％至约100％，或约80％至约100％，或约1％或更小，或小于、等于或大于约2％、3％、4％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.9％、99.99％或99.999％或更多。
孔可大体适形于其中的一个或多个磨料颗粒。磨料颗粒可包括一个或多个大体平坦面(例如，磨料颗粒可以是成形磨料颗粒或可以是包括一个或多个大体平坦面的随机成形的颗粒)。磨料颗粒的大体平坦面可以与非织造幅材的纤维中大体平行于平坦面的一个或多个纤维接触(例如，直接接触或由小于1纤维直径厚的粘结剂分开)，使得接触纤维是齐平的并且与大体平坦面相邻。磨料颗粒的表面积为任何合适比例的大体平坦面可以由平行纤维中的一个或多个纤维接触(例如，其中给出的百分比表示接触每一颗粒的所有平坦面的总表面积的百分比)，诸如约10％至约100％，或约20％至约80％，或约10％或更小，或约15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.9％、99.99％或约100％。
其它组分。
非织造磨料制品可包含任何合适的组分。非织造磨料制品可包含或可不含在本节中列出的任何材料。
所述非织造磨料制品可包含表面活性剂、乳化剂、分散剂、交联剂、催化剂、流变改性剂、密度调节剂、固化改性剂、自由基引发剂、稀释剂、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃剂、增塑剂、填料、无机颗粒、颜料、染料、粘合促进剂、抗静电添加剂或它们的组合。
在一些实施方案中，非织造磨料制品可包含填料颗粒。例如，填料颗粒可以与成形磨料颗粒共混。可用于本发明的填料的示例可包括金属碳酸盐(诸如碳酸钙、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁)、二氧化硅(诸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)、硅酸盐(诸如滑石、粘土、蒙脱石、长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、硅铝酸钠、硅酸钠)、金属硫酸盐(诸如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)、石膏、蛭石、糖、木粉、三水合铝、碳黑、金属氧化物(诸如氧化钙、氧化铝、氧化锡、二氧化钛)、金属亚硫酸盐(诸如亚硫酸钙)、热塑性颗粒(诸如聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚(氯乙烯)、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、乙缩醛聚合物、聚氨酯、尼龙颗粒)，以及热固性颗粒(诸如酚醛泡、酚醛珠、聚氨酯泡沫颗粒等)。该填料还可为盐，诸如卤化物盐。卤化物盐的示例包括氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾和氯化镁。金属填料的示例包括锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其它填料可包括硫、有机硫化合物、石墨、硬脂酸锂和金属硫化物。
制备非织造磨料制品的方法。
本发明的各种实施方案提供了制备非织造磨料制品的方法。该方法可以是产生本文所述的非织造磨料制品的实施方案的任何合适的方法。
该方法可包括形成包含树脂、纤维和磨料颗粒的预粘结件。该方法可包括将多个预粘结件压制在一起，然后使经压制的预粘结件固化以形成非织造磨料制品。
在一些实施方案中，该方法可包括形成包含树脂和纤维的预粘结件。该方法可包括将磨料颗粒涂覆到预粘结件上。该方法可包括压制预粘结件。该方法可包括使经压制的预粘结件固化以提供非织造磨料制品。
使用非织造磨料制品的方法。
在一个实施方案中，本发明提供了使用非织造磨料制品的方法。该方法可以是使用本文所述的非织造磨料制品的实施方案的任何合适方法。该方法可包括用本文所述的非织造磨料制品的实施方案削磨基材。
实施例
通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例，可以更好地理解本发明的各种实施方案。本发明不限于本文中给出的实施例。
实施例中使用的材料描述于表1中。除非另有说明，否则实施例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比率等均以重量计。除非另外说明，否则所有其它试剂均得自或购自精细化学品供应商诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-AldrichCompany,St.Louis,Missouri)，或者可通过已知的方法合成。
表1：材料。
Figure BDA0001929825290000131
Figure BDA0001929825290000141
实施例1.生产一体式轮。
制备预粘结件。在以商品名“RANDO-WEBBER”购自纽约州马其顿的兰多机器公司(Rando Machine Corporation,Macedon,New York)的气流成网纤维幅材形成机上形成非织造幅材。纤维幅材由表4中所示的纤维共混物形成。幅材重量为大约84克/平方米(gsm)。将幅材传送到水平的双辊涂布机，在此以146gsm的湿添加重量施加预粘结树脂。预粘结树脂具有以下组成(所有百分比相对于组分重量)：44.4％的水，28.0％的T403S，18.7％的EP1，0.5％的AF，1％的LCD4115，2.9％的T403LiSt，4.5％的CARBEZ3S。通过使涂覆的幅材经过345℉(174℃)的对流烘箱3分钟，将预粘结树脂固化至非粘性条件，得到基重为117gsm的预粘结非织造幅材。
制备包含精密成形磨料颗粒的浆料，所述浆料的配方描述于表2中。使用空气动力高剪切混合器分批制备重量为约13.61Kg至约15.88Kg的浆料，调节速度以在混合时在浆料中产生强烈涡旋。组分添加次序按顺序列于表2中。
表2：浆料配方。
Figure BDA0001929825290000151
如下由预粘结非织造幅材制备一体式磨轮。从预粘结的非织造幅材上切下10英寸(25厘米)×12英寸(30厘米)的区段，并用磨料浆料浸透。然后使饱和的预粘结幅材经过辊涂机的辊隙，该辊涂机由直径为10英寸(25厘米)的85-肖尔A硬度计硬度的橡胶辊组成，以除去多余的浆料，直至获得所需的浆料添加量1783gsm。通常，幅材在10psi至25psi(69千帕至172千帕)的压力下以每分钟5英尺(1.52米/分钟)的速度经过辊隙，以达到目标重量。以上述方式用浆料涂覆预粘结幅材的四个区段。将经过涂覆的预粘结幅材区段放置于设定在90℉(32℃)下的鼓风烘箱中5分钟以除去大部分溶剂。为了形成单个一体式非织造磨料板坯，然后将这四个区段一个堆叠在另一个上面并放置于设定在275℉(135℃)的液压加热压板机中。在将剥离衬垫放入烘箱中之前，将其放置在叠堆的两侧上。通过在台板的每个角中放置0.5英寸(1.27厘米)厚的金属垫片来维持一体式板坯的一致厚度。将压力(15,000psi，103.4兆帕斯卡)施加到压板。30分钟后，幅材的两个区段熔合在一起形成单个一体式板坯。将该板坯放入设定在275℉(135℃)的强制通风烘箱中180分钟。从烘箱中取出后，将板坯冷却至室温，并使用德国法兰克福的德国联合制鞋机械公司(Deutsche VereinigteSchuhmaschinen GmbH&Co.,Frankfurt,Germany)制造的SAMCO SB-25摆梁式压力机从板坯模切出中心孔为1英寸(2.54厘米)的6.0英寸(15.24厘米)直径、0.5英寸(1.27厘米)厚的一体式磨轮。制备的样本描述于表3中。
表3：实施例1中制备的样本轮。
Figure BDA0001929825290000161
Figure BDA0001929825290000171
实施例2.一体式轮的测试。
磨损测试测量了对比测试轮的磨料效率，并使用双轴自动化机器进行。6英寸(15.24厘米)直径、0.5英寸(1.27厘米)厚的测试轮安装在一个主轴上，并且2.0英寸(5.08厘米)直径、0.125英寸(3.175毫米)厚的碳钢管工件安装在另一个主轴上。将工件设定为以每分钟32转的速度旋转，并将磨轮设定为以每分钟3600转的速度旋转。可以以8磅(3.63千克)的载荷将磨轮和工件推到一起。在测试期间，预先称重的旋转管的末端在选定的测试载荷下以预先称重的轮推动15秒间隔，然后是非接触时间为15秒。每次磨损测试总共运行30分钟，其中工件与轮接触的总时间为15分钟。总切削量由工件的重量损失确定，并且轮磨损量由磨轮的重量损失确定。结果报告为以克计的每个测试轮的切削量和磨损量。钢的切削克数和轮的磨损克数示于表4中。
表4：测试结果。
Figure BDA0001929825290000172
Figure BDA0001929825290000181
图1是示出对于各种尺寸的磨料颗粒，轮样本对轮预粘结件中的重量％15旦尼尔纤维的磨损量的曲线图。图2是示出对于各种尺寸的磨料颗粒，钢的切削量对重量％FIB1(总纤维中的重量％)的曲线图。表5给出了切削量、磨损量和效率的归一化值(切削量除以磨损量)，对于每个不同磨料颗粒的含有100％FIB1的预粘结件，切削量和磨损量归一化为值1，其余纤维共混物的切削量值、磨损量值是100％FIB1切削量值和磨损量值的比率。图3示出归一化切削量对重量％FIB1(总纤维中的重量％)。图4示出归一化磨损量对重量％FIB1(总纤维中的重量％)。图5示出示归一化效率对重量％FIB1。
表5：归一化测试结果。
Figure BDA0001929825290000182
Figure BDA0001929825290000191
实施例3.孔径与磨料颗粒尺寸的比较。
如实施例1(制备预粘结件)中所述制备预粘结件。然后将它们在两个载玻片之间压制成0.125"(0.318cm)的厚度。将尺寸为SAP3的磨料颗粒胶合到载玻片中的一个上。使用Keyence在200X下拍摄每个载玻片的显微照片。显微照片显示在图6A至图6B中，其中图6A具有100重量％的FIB1的纤维，并且图6B具有25重量％的FIB2和75重量％的FIB1的纤维。在图6A所示的预粘结件中，介于纤维之间的孔看起来更大，该预粘结件具有100重量％的FIB1。
已经采用的术语和表达用作描述的术语而非限制，并且无意使用此类术语和表达来排除所示和所描述的特征的任何等同物或其部分，但是认识到在本发明的实施方案的范围内可进行各种修改。因此，应该理解，尽管已经通过特定实施方案和可选特征具体公开了本发明，但是本领域普通技术人员可以采用本文公开的概念的修改和变化，并且此类修改和变化是被认为是在本发明的实施方案的范围内。
附加实施方案
提供了以下示例性实施方案，其编号不应被解释为指定重要性水平：
实施方案1提供了一种非织造磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包含纤维以及介于所述纤维之间的孔；以及
磨料颗粒，各所述孔独立地包含一个或多个所述磨料颗粒；
其中每个孔独立地与其中的所述一个或多个磨料颗粒具有大致相同的尺寸。
实施方案2提供根据实施方案1所述的非织造磨料制品，其中所述非织造幅材中的所述纤维具有单个直径。
实施方案3提供根据实施方案1至2中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造幅材中的所述纤维为约0.01旦尼尔至约1,000旦尼尔。
实施方案4提供根据实施方案1至3中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造幅材中的所述纤维为约3旦尼尔至约40旦尼尔。
实施方案5提供根据实施方案1至4中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造幅材中的所述纤维具有多于一个均匀直径。
实施方案6提供根据实施方案1至5中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造幅材中的所述纤维包括具有第一直径的第一纤维以及具有第二直径的第二纤维，所述第一直径不同于所述第二直径。
实施方案7提供实施方案6所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约0.001重量％至约99.999重量％。
实施方案8提供根据实施方案6至7中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约10重量％至约50重量％。
实施方案9提供根据实施方案6至8中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维为约0.01旦尼尔至约1,000旦尼尔。
实施方案10提供根据实施方案6至9中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维为约3旦尼尔至约40旦尼尔。
实施方案11提供根据实施方案6至10中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第二纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约0.001重量％至约99.999重量％。
实施方案12提供根据实施方案6至11中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第二纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约50重量％至约90重量％。
实施方案13提供根据实施方案6至12中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第二纤维为约0.01旦尼尔至约1,000旦尼尔。
实施方案14提供根据实施方案6至13中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第二纤维为约3旦尼尔至约40旦尼尔。
实施方案15提供根据实施方案6至14中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维的旦尼尔数比所述第二纤维小约1旦尼尔至约500旦尼尔。
实施方案16提供根据实施方案6至15中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维的旦尼尔数比所述第二纤维小约5旦尼尔至约50旦尼尔。
实施方案17提供根据实施方案6至16中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维的旦尼尔数为约3，并且所述第二纤维的旦尼尔数为约15。
实施方案18提供根据实施方案6至17中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述第一纤维的旦尼尔数为约3，所述第二纤维的旦尼尔数为约15，所述第一纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约25重量％，并且所述第二纤维为所述非织造幅材中所述纤维的约75重量％。
实施方案19提供根据实施方案1至18中任一项所述的非织造磨料制品，其中包含所述一个或多个磨料颗粒的各所述孔包含一个磨料颗粒或包含多于一个磨料颗粒。
实施方案20提供根据实施方案1至19中任一项所述的非织造磨料制品，其中包含所述一个或多个磨料颗粒的各所述孔包含不多于一个磨料颗粒。
实施方案21提供根据实施方案1至20中任一项所述的非织造磨料制品，其中包含所述一个或多个磨料颗粒的各所述孔包含所述磨料颗粒中的一个并且不含其它磨料颗粒。
实施方案22提供根据实施方案1至20中任一项所述的非织造磨料制品，还包含不含磨料颗粒的介于所述纤维之间的次级孔。
实施方案23提供根据实施方案1至22中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述孔是在所述纤维之间的间隙。
实施方案24提供根据实施方案1至23中任一项所述的非织造磨料制品，其中每个孔中的所述一个或多个磨料颗粒的体积独立地为孔体积的约50％至约100％。
实施方案25提供根据实施方案1至24中任一项所述的非织造磨料制品，其中每个孔中的所述一个或多个磨料颗粒独立地具有体积，其中每个孔中的所述一个或多个磨料颗粒的体积独立地为孔体积的约90％至约100％。
实施方案26提供根据实施方案1至25中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述孔大体适形于其中的所述一个或多个磨料颗粒。
实施方案27根据实施方案1至26中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒中的至少一部分包括一个或多个大体平坦面。
实施方案28提供根据实施方案27所述的非织造磨料制品，其中所述大体平坦面与所述非织造幅材的所述纤维中大体平行于所述平坦面的一个或多个纤维接触。
实施方案29提供根据实施方案27至28中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述大体平坦面中的每个所述平坦面与所述非织造幅材的所述纤维中大体平行于相应的所述平坦面的一个或多个纤维独立地接触。
实施方案30提供根据实施方案1至29中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒具有至少约0.01微米或至少约10微米的颗粒尺寸并且具有不大于约750微米或不大于约2,000微米的颗粒尺寸。
实施方案31提供根据实施方案1至30中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒的颗粒尺寸为30微米至约150微米。
实施方案32提供根据实施方案1至31中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒为成形磨料颗粒。
实施方案33提供根据实施方案32所述的非织造磨料制品，其中所述成形磨料颗粒具有呈多边形的周边。
实施方案34提供根据实施方案32所述的非织造磨料制品，其中所述成形磨料颗粒具有呈三角形、矩形、圆形、椭圆形、梯形、五边形或星形的周边。
实施方案35提供根据实施方案1至34中任一项所述的非织造磨料制品，还包含粘结剂，所述粘结剂将所述磨料颗粒粘附到所述非织造幅材的所述纤维。
实施方案36提供根据实施方案1至35中任一项所述的非织造磨料制品，包含两个或更多个经压制粘结的非织造幅材层。
实施方案37提供根据实施方案1至36中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造磨料制品为一体式磨轮。
实施方案38提供根据实施方案1至37中任一项所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为约1g至约20g的所述测试轮。
实施方案39提供根据实施方案1至38中任一项所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为约2g至约5g的所述测试轮。
实施方案40提供根据实施方案1至39中任一项所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削约10g至约100g的所述碳钢。
实施方案41提供根据实施方案1至40中任一项所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削约30g至约50g的所述碳钢。
实施方案42提供根据实施方案1至41中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造磨料制品具有至少约1g/in3、3g/in3或7g/in3的密度并且具有不大于约8g/in3、20g/in3或23g/in3的密度。
实施方案43提供根据实施方案1至42中任一项所述的非织造磨料制品，其中所述非织造磨料制品具有约7g/in3至约8g/in3的密度。
实施方案44提供了一种使用根据实施方案1至43中任一项所述的非织造磨料制品的方法，所述方法包括：
用根据实施方案1至43中任一项所述的非织造磨料制品削磨基材。
实施方案45提供了一种制备根据实施方案1至44中任一项所述的非织造磨料制品的方法，所述方法包括：
形成包含树脂和所述纤维的预粘结件；
将所述磨料颗粒涂覆到所述预粘结件上；
压制经涂覆的预粘结件；以及
使经压制的预粘结件固化以提供根据实施方案1至44中任一项所述的非织造磨料制品。
实施方案46提供根据实施方案45所述的方法，所述方法包括形成多个预粘结件，其中所述压制包括将所述多个经涂覆的预粘结件压制在一起，其中所述固化包括使所述多个经压制的预粘结件固化。
实施方案47提供了一种非织造磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包含纤维以及介于所述纤维之间的孔，所述非织造幅材中的所述纤维包括具有第一直径的第一纤维以及具有第二直径的第二纤维；以及
磨料颗粒，介于所述纤维之间的所述孔中的至少一部分独立地包含一个或多个所述磨料颗粒；
其中
所述第一纤维的旦尼尔数为约3，
所述第二纤维的旦尼尔数为约15，
所述第一纤维为所述非织造幅材中的所述纤维的约25重量％，
并且
所述第二纤维为所述非织造幅材中的所述纤维的约75重量％。
实施方案48提供了一种非织造磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包含纤维以及介于所述纤维之间的孔；以及
磨料颗粒，介于所述纤维之间的各所述孔独立地包含一个或多个所述磨料颗粒；
其中
各所述孔独立地与其中的所述一个或多个磨料颗粒的尺寸大致相同，
对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为约2g至约5g的所述测试轮，
对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削约30g至约50g的所述碳钢，并且
所述非织造磨料制品具有约3g/in3至约8g/in3的密度。
实施方案49提供根据实施方案1至48中任一项或任何组合所述的非织造磨料制品或方法，所述非织造磨料制品或方法任选地被构造成使得所列举的所有元素或选项可供使用或选择。

Claims (18)

1.一种非织造磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包含具有第一直径的第一纤维以及具有第二直径的第二纤维；以及
成形磨料颗粒，所述磨料颗粒遍布于所述非织造幅材的至少一部分；
其中
所述第一纤维的旦尼尔数为至少1且不大于10，
所述第二纤维的旦尼尔数为至少10，
所述第一纤维为所述非织造幅材中所述纤维的至少10重量％且不大于50重量％，并且
所述第二纤维为所述非织造幅材中所述纤维的至少50重量％且不大于90重量％。
2.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒中的至少一部分包括一个或多个大体平坦面。
3.根据权利要求2所述的非织造磨料制品，其中所述大体平坦面与所述非织造幅材的所述纤维中大体平行于所述平坦面的一个或多个纤维接触。
4.根据权利要求2所述的非织造磨料制品，其中所述大体平坦面中的每个所述平坦面与所述非织造幅材的所述纤维中大体平行于相应的所述平坦面的一个或多个纤维独立地接触。
5.根据权利要求2所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒的颗粒尺寸为10微米至750微米。
6.根据权利要求5所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒的颗粒尺寸为30微米至150微米。
7.根据权利要求2所述的非织造磨料制品，其中所述磨料颗粒为成形磨料颗粒。
8.根据权利要求7所述的非织造磨料制品，其中所述成形磨料颗粒具有呈多边形的周边。
9.根据权利要求7所述的非织造磨料制品，其中所述成形磨料颗粒具有呈三角形、矩形、圆形、椭圆形、梯形、五边形或星形的周边。
10.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，还包含粘结剂，所述粘结剂将所述磨料颗粒粘附到所述非织造幅材的所述纤维。
11.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，包含一个或多个经压制粘结的非织造幅材层。
12.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，其中所述非织造磨料制品为一体式磨轮。
13.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为1g至20g的所述测试轮。
14.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，其中对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削10g至100g的所述碳钢。
15.根据权利要求1所述的非织造磨料制品，其中所述非织造磨料制品具有3g/in3至23g/in3的密度。
16.一种制备根据权利要求1所述的非织造磨料制品的方法，所述方法包括：
形成包含树脂和所述纤维的预粘结件；
将所述磨料颗粒涂覆到所述预粘结件上；
压制经涂覆的预粘结件；以及
使经压制的预粘结件固化，从而形成根据权利要求1所述的非织造磨料制品。
17.一种非织造磨料制品，包括：
非织造幅材，所述非织造幅材包含纤维以及介于所述纤维之间的孔；以及
成形磨料颗粒，介于所述纤维之间的所述孔中的至少一部分独立地包含一个或多个所述磨料颗粒；
其中
各个孔中的所述一个或多个磨料颗粒的体积为相应孔的体积的90％至100％，
对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮的磨损量为2g至5g的所述测试轮，
对于与所述非织造磨料制品具有相同组成的直径为6.0英寸(15.2cm)且宽度为0.5英寸(1.27cm)的测试轮，当使用8磅(3.63kg)的力并在每分钟3600转、15秒开和15秒关的条件下在1/8英寸(0.32cm)直径的碳钢上测试30分钟时，所述测试轮切削30g至50g的所述碳钢，并且
所述非织造磨料制品具有3g/in3至23g/in3的密度。
18.根据权利要求17所述的非织造磨料制品，其中所述纤维包括具有第一直径的第一纤维以及具有不同于所述第一直径的第二直径的第二纤维，并且进一步地，其中所述第一纤维的旦尼尔数为至少1且不大于10，所述第二纤维的旦尼尔数为至少10且不大于70，所述第一纤维为所述非织造幅材中所述纤维的至少10重量％且不大于50重量％，并且所述第二纤维为所述非织造幅材中所述纤维的至少50重量％且不大于90重量％。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116288947B (zh) * 2023-03-21 2024-01-19 无锡爱勒普科技有限公司 一种丝网印刷用复合无纺布及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4227350A (en) * 1977-11-02 1980-10-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Low-density abrasive product and method of making the same
CN103476979A (zh) * 2011-04-14 2013-12-25 3M创新有限公司 含有由弹性体粘合的成形磨粒团聚物的非织造磨料制品
CN103649395A (zh) * 2011-06-30 2014-03-19 圣戈班磨料磨具有限公司 具有延长的寿命的非织造磨料制品

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950703093A (ko) * 1992-08-24 1995-08-23 테릴 켄트 퀄리 용융 결합된 부직 제품 및 이를 제조하는 방법(melt bonded nonwoven articles and methods of preparing)
CN1156424A (zh) * 1994-08-30 1997-08-06 美国3M公司 非织造磨料制品及其制造方法
US6312484B1 (en) * 1998-12-22 2001-11-06 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and method of preparing same
JP2003124164A (ja) * 2001-10-09 2003-04-25 Disco Abrasive Syst Ltd 研磨工具
US20040098923A1 (en) * 2002-11-25 2004-05-27 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and methods for making and using the same
US20100044909A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 3M Innovative Properties Company Lofty, tackified nonwoven sheet and method of making
WO2010075041A2 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rigid or flexible, macro-porous abrasive article
CN102574357A (zh) * 2009-10-21 2012-07-11 3M创新有限公司 多孔多层制品及其制备方法
US20130130600A1 (en) * 2010-07-28 2013-05-23 3M Innovative Properties Company Hybrid Abrasive Hand Pad and Method of Abrading a Surface
JP6143859B2 (ja) * 2012-06-27 2017-06-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨物品
KR101736085B1 (ko) * 2012-10-15 2017-05-16 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 특정한 형태들을 가진 연마 입자들 및 이러한 입자들을 형성하는 방법들
MX2015011535A (es) * 2013-03-04 2016-02-05 3M Innovative Properties Co Articulo abrasivo no tejido que contiene particulas abrasivas conformadas.
JP6591397B2 (ja) * 2013-03-29 2019-10-16 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 不織布研磨物品及びその製造方法
EP3105010B1 (en) * 2014-02-14 2021-04-28 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of using the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4227350A (en) * 1977-11-02 1980-10-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Low-density abrasive product and method of making the same
CN103476979A (zh) * 2011-04-14 2013-12-25 3M创新有限公司 含有由弹性体粘合的成形磨粒团聚物的非织造磨料制品
CN103649395A (zh) * 2011-06-30 2014-03-19 圣戈班磨料磨具有限公司 具有延长的寿命的非织造磨料制品

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