CN109789535B - 将成形颗粒转移到基质或移动的基质网的方法及磨料制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种将成形颗粒转移到基质的方法，该方法包括提供在柔性粘结区域处周期性地连接在一起的至少两根细长股线的稀松布，以在股线之间形成孔阵列。稀松布沿至少一个方向延伸，以增加孔的最小尺寸。将成形颗粒施加到伸展的稀松布上，并且成形颗粒的至少一部分进入伸展的稀松布中的孔中的至少一些中。将伸展的稀松布松弛并且将颗粒摩擦地保持在细长股线之间。装载有颗粒的稀松布沿至少一个方向延伸，以将成形颗粒以预定的取向释放并且转移到基质。

Description

将成形颗粒转移到基质或移动的基质网的方法及磨料制品
背景技术
磨料制品通常包括保留在粘合剂中的磨料颗粒(也称为“磨粒”)。在制造各种类型的磨料制品期间，成形磨料颗粒以取向的方式沉积在粘合剂材料前体上(例如，通过静电涂覆或通过一些机械放置技术)。通常，成形磨料颗粒的最理想的取向基本上垂直于背衬的表面。
在带涂层的磨料制品(例如砂纸)中，背衬是相对致密的平面基质。将含有第一粘合剂材料前体的底漆层前体(或底涂层)施加到背衬上，然后将成形磨料颗粒部分地嵌入到底漆层前体中。在一些实施方案中，具有选择用于特定砂磨或研磨应用的形状的成形磨料颗粒以优选取向嵌入到底漆层前体中。合适的技术或取向颗粒包括例如静电涂覆或机械放置技术。
然后，当含有第二粘合剂材料前体的面漆层前体(或复胶层)覆盖在至少部分固化的底漆层前体和取向的成形磨料颗粒上时，底漆层前体至少部分地固化以保留取向的成形磨料颗粒。如果需要，面漆层前体和底漆层前体可进一步固化以形成带涂层磨料制品。
基本上所有成形磨料颗粒应保持其原始取向，如嵌入粘合剂材料前体中，直到粘合剂前体材料已充分固化以将它们固定在适当位置。当粘合剂前体材料是流体而使得成形磨料颗粒在重力作用下倾翻时，或者如果粘合剂前体材料足够硬而使得成形磨料颗粒不能很好地粘附到粘合剂前体材料上并且由于重力而再次倾翻，保持优选的磨粒取向可以是困难的。
发明内容
通常，本公开涉及用网状转移工具将成形颗粒转移到目标基质的方法和设备，使得成形颗粒以预定的取向转移到目标基质。转移工具包括尺寸适合于以预定的取向接收成形颗粒的孔，并且一旦装载有成形颗粒，转移工具就可牢固地保持成形颗粒，直到成形颗粒以预定的取向转移到目标基质。在其它实施方案中，装载的转移工具本身可转移到目标基质并且成为最终制品内的增强稀松布，以保持在其中保留在其中的成形颗粒的目标基质上的预定对齐。
在一些实施方案中，转移工具包括稀松布，所述稀松布包括细长股线的网状阵列，其通过沿它们的长度的间断粘结区域连接。粘结区域形成孔阵列，每个孔阵列具有第一最小尺寸。当稀松布沿至少一个方向延伸时，稀松布中的粘结部挠曲并且孔的最小尺寸增加到大于第一尺寸的第二尺寸。扩大的孔允许稀松布以预定的取向接收成形颗粒。当稀松布恢复其原始未伸展状态时，孔恢复第一原始尺寸，该第一原始尺寸的尺寸适合于摩擦地接合股线并且以预定的取向锁定在孔中的成形颗粒中。然后可将稀松布和颗粒转移到另一个位置。随后的延伸步骤使稀松布延伸以将孔的最小尺寸扩大到第二尺寸，这将成形颗粒以优选取向释放到目标基质上。在一些实施方案中，释放的颗粒可粘附到目标基质上的颗粒粘附层。
在一个实施方案中，本公开涉及将成形颗粒转移到基质的方法，该方法包括：
提供稀松布，该稀松布包括至少两根细长股线，所述至少两根细长股线在粘结区域处周期性地连接在一起以在股线之间形成孔阵列，其中孔具有第一最小尺寸，并且其中粘结区域中的至少一些是柔性的；
使稀松布沿至少一个方向延伸以形成伸展的稀松布，其中在伸展的稀松布中，孔的尺寸增大到大于第一最小尺寸的第二最小尺寸，以形成伸展的孔阵列；
将成形颗粒施加到伸展的稀松布上，使得成形颗粒的至少一部分进入伸展的孔中的至少一些中；
松弛伸展的稀松布以形成具有第一最小尺寸的未伸展的孔阵列，其中成形颗粒摩擦地保持在未伸展的孔中以形成装载有颗粒的稀松布；
使装载有颗粒的稀松布沿至少一个方向延伸，以形成带有具有第二最小尺寸的伸展的孔的伸展的装载有颗粒的稀松布，其中在伸展的装载有颗粒的稀松布中，成形颗粒从伸展的孔释放；以及
将从伸展的装载有颗粒的稀松布释放的成形颗粒转移到基质，使得成形颗粒以预定的取向沉积在基质上。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种将成形颗粒转移到移动的基质网的方法，该方法包括：
提供在第一方向上移动的转移工具，其中转移工具包括在粘结区域处周期性地连接在一起的聚合物股线的可拉伸网状布置，以在它们之间形成孔阵列，并且其中孔具有第一最小尺寸；
将来自颗粒源的成形颗粒发射到移动的转移工具的主表面上；
沿基本上正交于第一方向的第二方向拉伸转移工具以形成拉伸的转移工具，其中拉伸的转移工具包括具有大于第一最小尺寸的第二最小尺寸的膨胀孔，并且其中第二最小尺寸足够大以允许成形颗粒中的至少一部分以第一预定的取向进入孔中；
沿第二方向松弛拉伸的转移工具，使得孔恢复第一最小尺寸并且形成装载的转移工具，所述装载的转移工具具有以第一取向摩擦地保持在聚合物股线之间的颗粒；
沿第二方向拉伸装载的转移工具，以使孔扩展到第二最小尺寸，并且释放摩擦地保持在其中的成形颗粒；以及
将从装载的转移工具释放的成形颗粒转移到移动的基质网的颗粒粘附表面，其中相当大部分的成形颗粒被转移到颗粒粘附表面并且以第二预定的取向粘附到颗粒粘附表面。
在另一个实施方案中，本公开涉及一种研磨制品，其包括在背衬上的粘合剂粘结层；在粘合剂粘结层上的成形磨粒，其中成形磨粒包括均匀的三棱柱，其中至少95％的磨粒以一定取向接触粘合剂粘结层，使得其一个侧面基本上平行于背衬的主表面，并且其中与接触粘合剂粘结层的一个侧面相对的每个磨粒的顶点延伸到粘合剂粘结层上方。
本发明的一个或多个实施方案的细节在以下附图和具体实施方式中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其它特征、目的和优点。
附图说明
图1是根据本公开的转移工具的实施方案的俯视图。
图2是根据本公开的转移工具的另一个实施方案的透视图。
图3是具有聚合物股线和带的转移工具的一个实施方案的一部分的透视图。
图4是图1的转移工具沿图3中箭头2的方向的视图。
图5是包括聚合物股线和带的转移工具的一个实施方案的一部分的示意性透视图，其中转移工具处于伸展状态以保持三棱柱形颗粒。
图6是用于使用本公开的转移工具以预定的取向在目标基质上沉积成形颗粒的系统和设备的示意图。
图7A是在本公开的工作实例中使用的三棱柱形磨粒的俯视图，而图7B-7C是成形磨粒的边缘的视图。
图8A-8B是在本公开的工作实例中使用的转移工具的俯视图，转移工具处于未伸展状态。
图9A-9B是在本公开的工作实例中使用的转移工具的俯视图，转移工具处于伸展状态。
图10A-10B是在本公开的工作实例中使用的转移工具的相对主表面的透视图，其中转移工具处于未伸展状态并且装载有成形磨粒。
图11是使用本公开的工作实例的转移工具沉积在背衬的颗粒粘附表面上的成形磨粒的俯视图。
具体实施方式
参考图1，本公开涉及用于保持和转移成形颗粒的转移工具10。转移工具10包括网状可伸展的稀松布，其具有细长股线12,14的阵列20，细长股线12,14沿x方向延伸并且在整个阵列中的粘结区域16处周期性地连接在一起。股线12,14形成占据图1中的x-y平面并具有第一主表面22和第二主表面23的网状网络。互连的股线12,14的阵列20包括在相邻股线对19上的粘结区域16之间的对应的孔18的阵列。孔18布置在股线12,14之间的偏移线中，并且当稀松布处于松弛(未伸展)状态时具有第一最小尺寸。在图1的实施方案中，当转移工具10沿y方向延伸至伸展状态时，粘结区域16挠曲并且阵列20中的孔18的尺寸从第一最小尺寸增大到大于第一最小尺寸的第二最小尺寸。
细长股线12,14可由任何合适的材料制成，这些材料可在粘结区域16处连接在一起，以提供具有足够柔性的粘结区域的网络，以允许孔18的机械打开和闭合。柔性网络或阵列20可由任何股线材料或材料的组合制成，这些股线材料或材料的组合可连接在一起以形成柔性粘结区域16。柔性粘结区域16应该能够在至少一个方向上基本上可逆地拉伸、弯曲或变形，使得粘结区域16将孔18从第一最小尺寸挠曲并扩大到第二最小尺寸。
当转移工具10处于伸展状态并且孔18被扩大时，孔18具有最小尺寸(以上称为第二最小尺寸)，其足以允许进入成形颗粒的选择的取向的孔18，该成形颗粒具有预定的形状、尺寸、纵横比或它们的组合。当恢复原始的未伸展形状时，粘结区域16、孔18的最小尺寸相应地减小(以上称为第一最小尺寸)。粘结区域16恢复它们的原始未伸展形状并且所形成的孔从第二最小尺寸到第一最小尺寸的闭合将孔18中的成形颗粒以选择的取向摩擦地保持在股线12,14上。
如图1所示，股线12,14具有在本文称为机器方向x的最长的尺寸，以及基本上正交于机器方向的横跨机器方向y。在各种实施方案中，阵列20可在机器方向(图1中的x方向)、横跨机器方向(图1中的y方向)或两个方向上延伸，以使粘结区域16根据需要变形以促进孔18的机械打开和闭合以接收或保持成形颗粒。在图1的示例性实施方案中，阵列20在横跨机器方向上延伸以弯曲粘结区域16并且扩大孔18的最小尺寸。
例如，如下面的讨论中所示，成形颗粒可落下或被拉到未伸展的转移工具10的表面上，并且将以随机取向保留在转移工具的表面上。当转移工具10处于伸展状态时，具有选择的尺寸、形状和纵横比的颗粒可以优选取向进入孔18。当转移工具10恢复未伸展状态时，无论是强制地还是由于股线12,14和粘结区域16的材料特性，孔的尺寸减小并且成形颗粒以优选取向被摩擦地限制在形成孔18的相邻的股线对12,14之间。因此，保留的颗粒沿阵列20的x-y平面上方和下方的z方向延伸。如下面更详细讨论的，孔18的形状可根据为股线12,14选择的材料和用于制造阵列20的条件而广泛地变化。
用于股线12,14的合适材料包括但不限于聚合物材料和金属。在一个实施方案中，股线12,14是由金属片制成的金属网的丝状元件，所述金属片沿至少一个方向均匀地切开并延伸，从而在片中形成菱形孔。用于股线12,14的合适金属包括但不限于铝、钢、不锈钢、各种形状记忆合金等。在另一个实施方案中，金属网可由金属丝制成，诸如铝、黄铜、青铜、铜、钢、不锈钢、形状记忆合金等，它们在粘结区域处编织在一起或焊接在一起，以形成具有方形、矩形或菱形孔的粘结区域16的柔性网络。合适的材料包括但不限于购自明尼苏达州明尼阿波利斯的McNichols公司的扩展金属网和丝网材料。
在另一个实施方案中，股线12,14可由金属材料制成，所述金属材料在粘结区域16中用夹具、销、连接件等连接在一起，以形成柔性金属网状孔阵列。可使用任何合适的紧固件来形成粘结区域16，只要粘结区域16足够柔性以允许孔18的机械打开和闭合。
在另一个实施方案中，股线12,14由聚合物材料制成，所述聚合物材料可在粘结区域处编织在一起或连接在一起以形成具有孔的柔性网络，该孔的尺寸适于接受并且至少暂时地保留选择的成形颗粒。在一个实施方案中，并非旨在进行限制，网状阵列20可借助通过挤出模头挤出聚合物材料而产生，该挤出模头包括多个垫片，所述多个垫片布置成限定具有交替的第一分配孔和第二分配孔的腔。第一聚合物材料以第一股线速度通过第一分配孔挤出以形成聚合物股线12，并且第二聚合物同时以不同于第一股线速度的第二股线速度通过第二分配孔口挤出以形成聚合物股线14。第一聚合物股线12和第二聚合物股线14在选择的粘结区域16处连接在一起，以形成具有孔18的互锁网状阵列20。例如，在一些实施方案中，第一股线速度是第二股线速度的至少2倍(在一些实施方案中，在2至6倍或甚至2至4倍的范围内)。可用于制造网状阵列20的垫片设计和腔体形状的细节可见于例如WO 2003/028654中，其以引用方式并入本文。
在阵列20的一些实施方案中，第一聚合物股线12和第二聚合物股线14的聚合物是相同的，而在其它实施方案中，聚合物是不同的。选择用于制造本文所述的聚合物股线的结网和阵列的聚合物彼此相容，使得第一股线和第二股线在粘结区域16处粘结在一起。在上述用于制造聚合物股线12,14的结网和阵列20的挤出方法中，在相邻股线之间形成粘结区域16的股线之间的粘结发生在相对短的时间段(通常小于1秒)内。粘结区域16以及股线12,14可在从挤出模头出来之后通过空气和自然对流和/或辐射冷却。在选择用于股线12,14的聚合物时，可期望选择具有偶极相互作用(或H-键)或共价键的聚合物。在一些实施方案中，通过增加股线熔化的时间以使聚合物之间能够进行更多的相互作用，可改善股线12,14之间的粘结。在一些实施方案中，通过减小至少一种聚合物的分子量和/或引入另外的共聚单体以改善聚合物相互作用和/或减小结晶速率或量可改善股线12,14中的聚合物的粘结。在一些实施方案中，粘结区域16中的粘结强度大于形成粘结部的股线12,14的强度。在一些实施方案中，可期望粘结区域16断裂并且因此粘结部将比股线12,14弱。
用于挤出以形成股线12,14的合适的聚合物材料包括但不限于热塑性聚合物。用于聚合物阵列的合适的热塑性聚合物包括聚烯烃均聚物诸如聚乙烯和聚丙烯，乙烯、丙烯和/或丁烯的共聚物；包含乙烯的共聚物，诸如乙烯乙酸乙烯基酯和乙烯丙烯酸；基于乙烯甲基丙烯酸或乙烯丙烯酸的钠盐或锌盐的离聚物；聚氯乙烯；聚偏二氯乙烯；聚苯乙烯和聚苯乙烯共聚物(苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯丙烯腈共聚物)；尼龙；聚酯诸如聚(乙烯对苯二酸酯)、聚乙烯丁酸酯和聚萘二甲酸乙二醇酯；聚酰胺，诸如聚(六亚甲基己二酰胺)；聚氨酯；聚碳酸酯；聚(乙烯醇)；诸如聚醚醚酮的酮；聚苯硫醚；聚丙烯酸酯；纤维素；氟塑料；聚砜；有机硅聚合物；以及它们的混合物。根据本公开的模头和方法也可用于共挤出可(例如，通过热或辐射)交联的聚合物材料。当使用热固化树脂时，可加热模头以开始进行固化，以便调整聚合物材料的粘度和/或对应模腔中的压力。
在一些实施方案中，聚合物股线12,14中的至少一种由聚烯烃(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、乙烯共聚物、丙烯共聚物、丁烯共聚物以及这些材料的共聚物和共混物)制备。
在一些实施方案中，选择用于股线12,14的聚合物可具有粘合性质以有助于保持成形颗粒，并且合适的粘合剂包括但不限于丙烯酸酯共聚物压敏粘合剂、基于橡胶的粘合剂(例如，基于天然橡胶、聚异丁烯、聚丁二烯、丁基橡胶、苯乙烯嵌段共聚物橡胶等的那些)、基于有机硅聚脲或有机硅聚乙二酰胺、聚氨酯型粘合剂和聚(乙烯基乙基醚)的粘合剂以及它们的共聚物或共混物。其它所需的材料包括例如苯乙烯丙烯腈、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、基于萘二羧酸的共聚物或共混物、聚烯烃、聚酰亚胺，以及它们的混合物和/或组合。
在一些实施方案中，剥离材料也可与形成聚合物股线12,14的聚合物材料一起挤出，以促进成形颗粒从股线12,14的移除或移出。示例性剥离材料包括但不限于有机硅接枝的聚烯烃诸如美国专利6,465,107(Kelly)和3,471,588(Kanner等人)中描述的那些、有机硅嵌段共聚物诸如PCT公布WO96039349中描述的那些或低密度聚烯烃材料诸如美国专利6,228,449(Meyer)、6,348,249(Meyer)和5,948,517(Meyer)中描述的那些。
在一些实施方案中，用于制备聚合物股线12,14以形成阵列20的第一聚合物材料和第二聚合物材料各自具有不同的模量(即，一个相对高于另一个)。在使用第一聚合物材料和第二聚合物材料制备本文所述的聚合物股线的结网和阵列的一些实施方案中，每一种聚合物材料具有不同的屈服强度。
在一些实施方案中，用于制备聚合物股线12,14并且形成阵列20的聚合物材料可包含着色剂(如，颜料和/或染料)以用于功能(如，光学效应)和/或美观目的(如，每一种聚合物材料具有不同的颜色/色调)。合适的着色剂是本领域中已知用于各种聚合物材料中的那些着色剂。由着色剂赋予的示例性颜色包括白色、黑色、红色、粉红色、橙色、黄色、绿色、浅绿色、紫色和蓝色。在一些实施方案中，期望的水平是对于聚合物材料中的一种或多种而言具有一定程度的不透明度。待用于具体实施方案中的(一种或多种)着色剂的量可由本领域技术人员容易地进行确定(例如，以实现期望的颜色、色调、不透明度、透射率等)。如果需要，可将聚合物材料配制成具有相同或不同的颜色。
在不旨在是限制性的一些实施方案中，聚合物股线12,14的阵列20具有范围为5g/m2至400g/m24的基重(在一些实施方案中，为10g/m2至200g/m2)。在不旨在是限制性的各种实施方案中，阵列20具有范围为0.5g/m2至40g/m24的基重(在一些实施方案中，为1g/m2至20g/m2)。在不旨在是限制性的一些实施方案中，阵列20具有在0.5mm至20mm的范围内的股线节距(在一些实施方案中，在0.5mm至10mm的范围内)。
任选地，本文所述的聚合物股线12,14的阵列20附接到增强背衬(图1中未示出)。背衬可以为例如膜、网或非织造材料之一。
在一些实施方案中，聚合物股线12,14是弹性的。在该应用中，弹性是指构成股线12,14的聚合物材料中的一种或两种在拉伸后将基本上恢复其原始形状(即，在变形和松弛之后仅维持小的永久变形，其设定小于适度伸长率的原始长度的20％(在一些实施方案中，小于10％)(即，在室温下伸长率约400-500％；在一些实施方案中，多至300％至1200％，或甚至多至600％至800％)。可用于聚合物股线12,14的弹性聚合物材料可以是纯弹性体和具有弹性体相或含量的共混物，其在室温下仍将表现出显著的弹性体性质。
在各种实施方案中，聚合物股线12,14可以是可热收缩或不可热收缩的弹性体或它们的组合。不可热收缩的意指弹性体在拉伸时将基本上恢复，从而只维持如上所述的较小的永久定型。
例如，用于聚合物股线12,14的合适的弹性材料可包括但不限于热塑性弹性体诸如ABA嵌段共聚物、聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体(例如茂金属聚烯烃弹性体)、聚酰胺弹性体、乙烯醋酸乙烯酯、聚乙烯醚、丙烯酸(尤其是具有长链烷基的那些)、聚α-烯烃、沥青、硅氧烷、聚酯弹性体和天然橡胶。ABA嵌段共聚物弹性体通常包括为聚苯乙烯的A嵌段和为共轭二烯(例如低级亚烷基二烯)的B嵌段。A嵌段通常主要由取代(例如，烷基化)或未取代的苯乙烯系部分(例如，聚苯乙烯、聚(α甲基苯乙烯)或者聚(叔丁基苯乙烯))形成，并具有约4,000至50,000克/摩尔的平均分子量。B嵌段通常主要由可取代或未取代的共轭二烯(例如，异戊二烯、1,3-丁二烯或者乙烯-丁烯单体)形成，并且其平均分子量为约5,000克/摩尔至500,000克/摩尔。例如，A嵌段和B嵌段可以线性、放射状或者星状构型来构造。ABA嵌段共聚物可包含多个A嵌段和/或B嵌段，其可由相同或不同的单体制成。典型的嵌段共聚物为线性ABA嵌段共聚物，其中A嵌段可相同或不同，或者为具有多于三个嵌段且主要由A嵌段封端的嵌段共聚物。多嵌段共聚物可包含例如一定比例的AB双嵌段共聚物，该AB双嵌段共聚物趋于形成更发粘的弹性体膜区段。其它弹性聚合物可与嵌段共聚物弹性体共混，并且各种弹性聚合物可进行共混，以使其具有不同程度的弹性特性。
多种类型的热塑性弹性体可商购获得，包括以商品名“STYROFLEX”得自美国新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,Florham Park,NJ)、以商品名“KRATON”得自美国德克萨斯州休斯敦的科腾聚合物公司(Kraton Polymers,Houston,TX)、以商品名“PELLETHANE”、“ENGAGE”、“INFUSE”、“VERSIFY”和“NORDEL”得自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical,Midland,Mich.)、以商品名“ARNITEL”得自荷兰海尔伦的帝斯曼公司(DSM,Heerlen,Netherlands)、以商品名“HYTREL”得自美国特拉华州威明顿的杜邦公司(E.I.duPont de Nemours and Company,Wilmington,DE)、以商品名“VISTAMAXX”得自美国德克萨斯州欧文的埃克森美孚公司(ExxonMobil,Irving,TX)的热塑性弹体。
上述聚合物中任一种的混合物可用于聚合物网状阵列20中。例如，聚烯烃可与弹性体聚合物共混以降低聚合物组合物的模量，这对于某些应用可能是期望的。这样的共混物可以是弹性的，也可以不是弹性的。
在并非旨在是限制性的一些实施方案中，本文所述的交替的第一股线12和第二股线14的阵列20具有菱形、六边形/卵形的孔18及它们的组合中的至少一种。例如，相对于机器方向(图1中的x方向)上的粘结节距的长粘结长度倾向于产生具有菱形孔18的阵列20，而短粘结长度倾向于产生具有六边形孔18的阵列20。
在一些实施方案中，例如，第一股线12和第二股线14具有沿图1中的x-y方向的约10微米至约500微米(或约10微米至约400微米，或甚至约10微米至约250微米)的平均宽度。在一些实施方案中，例如，粘结区域16具有沿图1中的z方向的垂直于股线厚度的平均最大尺寸，其中股线12,14具有平均宽度，并且其中粘结区域的平均最大尺寸比股线12,14的平均宽度大至少2倍(在一些实施方案中，至少2.5倍、3倍、3.5倍或甚至至少4倍)。
参考图2，在一些实施方案中，转移工具30包括两个网状阵列40A，40B，每个网状阵列由聚合物股线32,34制成。阵列40A，40B设置在带状区域42,44,46之间。在一些实施方案中，阵列40A，40B和带状区域42,44,46是一体的。
现在参考图3-4，在另一个实施方案中，聚合物阵列100包括沿x方向延伸的聚合物股线104和104'，其在x-y平面中形成具有孔115的网状阵列114。聚合物股线104和104'可具有与上面参考图1的实施方案所述相同或不同的材料和/或相同或不同的尺寸。聚合物股线104,104’在粘结区域112处粘结在一起以形成网状层114。阵列114中的相邻聚合物股线沿它们各自的长度在多个粘结区域116处间歇地粘结。阵列114具有相对的第一主表面120和第二主表面121。
聚合物阵列100还包括沿x方向延伸并在一个或多个点处附接到聚合物股线104,104’的聚合物带102的布置。聚合物带可由任何可挤出的聚合物材料制成，该聚合物材料与为聚合物股线104,104’选择的聚合物材料相容。合适的聚合物带设计的示例示于3M文件76015和74807(WO_2006/106059和WO2015/131052)中。在各种实施方案中，聚合物带可沿网状层114的第一主表面120延伸，如图3所示，或者可沿网状层114的第一主表面120和第二主表面121两者延伸。
在各种实施方案中，聚合物股线104,104’和聚合物带102由可在粘结区域16处连接在一起的任何聚合物材料制成，其中粘结区域112具有足够的柔性，从而在网状层114沿图3-4中的y方向拉伸时允许孔115的机械打开和闭合。在一些实施方案中，聚合物股线104,104’中的一个或两个是弹性的，或者所有聚合物带102和聚合物股线104,104’都是弹性的。
在一些实施方案中，阵列100中的聚合物股线104,104’中的单个股线或聚合物带102中的单个带可包含不同的聚合物组合物。例如，阵列100中的聚合物股线104,104’中的至少一个可具有由一种聚合物组合物和不同聚合物组合物的鞘制成的芯。此类网状阵列可如美国公布2014/220328(Ausen等人)中所述的那样挤出，该美国公布的公开内容以引用方式并入本文。其对置的主要表面由不同聚合物组合物制成的网在共同未决的PCT公布WO2014/164242中有所描述。
在阵列100的一些实施方案中，粘结部之间的距离可为约0.5mm至约20mm(在一些实施方案中，为0.5mm至10mm)。在一些实施方案中，阵列的基重在5g/m2至750g/m2的范围内(在一些实施方案中，在5g/m2至400g/m2或10g/m2至200g/m2的范围内)。在一些实施方案中，阵列100具有多至约4mm的厚度(在一些实施方案中，多至3.5mm、3mm、2mm、1mm、0.75mm或小于0.75mm；10微米至4mm、10微米至3.5mm、10微米至3mm、10微米到2mm、10微米至1mm、10微米至750微米、10微米至小于750微米、10微米至749微米，10微米至700微米或10微米至650微米)。
每个聚合物带102和聚合物股线104具有长度、宽度和厚度(例如，长度102a，104a、宽度102b，104b和厚度102c，104c)，其中长度是沿x方向的最长尺寸，并且宽度是沿y方向延伸的较短尺寸，长度和宽度彼此垂直，并且厚度沿z方向延伸并且垂直于长度和宽度。聚合物带102具有至少2:1(在一些实施方案中，至少3:1)的厚度与宽度纵横比，以及由其宽度和长度限定的次表面124。多个聚合物带110的次表面124沿聚合物股线104,104’中的一个或多个粘结到网状层114的第一主表面120。
在一些实施方案中，每个聚合物带102仅与聚合物股线104,104’中的一个粘结。在一些实施方案中，每个聚合物带102间歇地粘结到股线104,104’。在一些实施方案中，每个聚合物带102沿股线104,104’的长度连续粘结。在一些实施方案中，聚合物带中的至少一些102的宽度小于聚合物股线104,104’中的至少一些的宽度。在一些实施方案中，聚合物带102中的至少一些的高度大于聚合物股线104,104’中的至少一些的高度。在一些实施方案中，第二多个聚合物带102的次表面124粘结到阵列114的第二主表面121。
在不旨在是限制性的图5的示例中，示出了阵列200的一部分，其包括由沿x方向延伸的聚合物股线204,204’和沿z方向延伸的厚度204c,204c’制成的网状阵列214。网状阵列包括第一“顶部”主表面220和与第一主表面220相对的第二“底部”主表面221。聚合物股线204,204’在柔性粘结区域216处粘结在一起，这形成了孔215的阵列。
在图5的实施方案中，聚合物股线204'的第一主表面220在各个点处附接到聚合物带202的次表面224。聚合物带202具有厚度202b和高度202c，其沿z方向延伸到由聚合物股线204,204’在x-y平面中形成的柔性网状阵列214上方。聚合物带202还包括第一主表面203和相对的第二主表面205。
当聚合物股线204,204’(或聚合物带202或两者)沿y方向拉伸以形成拉伸阵列200时，粘结区域216弯曲并挠曲以扩大孔215的最小尺寸。由连续的粘结区域216和股线204,204’和带202的侧面限定的孔215的最小尺寸在尺寸上增加得足以接受落在拉伸阵列200的第一主表面220上的成形颗粒300(例如，成形磨粒)。
在图5的实施方案中，成形磨粒300是均匀的三棱柱。如图5所示，当阵列200处于伸展或拉伸状态时，在一个示例优选取向中，棱柱300的一个顶点350延伸到孔215中并沿z方向突出到在网状阵列214的第二主表面221下方。棱柱300的与顶点350相对的侧面352抵靠在聚合物带202的第一主表面203上。因此，棱柱300沿z方向突出并延伸到网状阵列214的第一主表面220上方，并且棱柱300的与顶点352相对的侧面352基本上平行于网状阵列214的第一主表面220。
当阵列200恢复松弛状态(图5中未示出)时，聚合物股线204,204’绷紧并且粘结区域216至少基本上恢复其原始形状，这减小了孔215的最小尺寸。粘结区域216的松弛导致股线204,204’和带202的第一主表面绷紧并且压靠在棱柱300的相对的基本上平坦的侧面354,356上，其以优选取向充分地摩擦保持并“锁定”在孔215中的棱柱300，以允许将装载有颗粒的阵列转移到随后的处理步骤。在一些实施方案中，当阵列200处于松弛状态时，带202可帮助以优选取向限制颗粒。
然而，如果在阵列未拉伸时成形颗粒300落到网状阵列214的第一主表面220上，则孔215的最小尺寸由连续的粘结区域216和聚合物股线204,204’的侧面界定，并且带202足够小，使得成形颗粒的顶点350不能容易地进入孔215。相反，成形颗粒300的平坦侧面354,356搁置在阵列214的第一主表面220中的至少一个上，或带202的第二主表面225上。
在一个实施方案中，具有以优选取向的“锁定”颗粒的图5中的装载有颗粒的转移工具200可施加到背衬上的颗粒粘附表面，使得棱柱形颗粒300的侧面352接触颗粒粘附表面，并且颗粒300的顶点350指向上方并且远离颗粒粘附表面。转移工具在最终制品中保持完整，作为增强稀松布，以支撑和保持颗粒粘附表面上的锁定颗粒的预定取向。在另一个实施方案中，装载有颗粒的转移工具200可再次沿y方向拉伸以增加孔的最小尺寸并释放棱柱形颗粒300，使得颗粒300可通过重力、真空或两者从转移工具移除。释放的颗粒以预定的取向转移到颗粒粘附表面，使得颗粒300的侧面352接触并粘附到颗粒粘附表面，并且颗粒300的顶点350指向上方并远离颗粒粘附表面。
如果颗粒300为磨料颗粒，则它们应当具有足够的硬度和表面粗糙度以在研磨工艺中用作磨料颗粒。优选地，磨料颗粒具有至少4、至少5、至少6、至少7或甚至至少8的Mohs硬度。示例性磨料颗粒成形陶瓷磨料颗粒或成形磨料
复合颗粒以及它们的组合。合适的磨料颗粒的示例包括但不限于熔融氧化铝；热处理氧化铝；白色熔融氧化铝；陶瓷氧化铝材料，诸如
可从明尼苏达州圣保罗的3M公司以商品名3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN商购获得的那些；棕色氧化铝；蓝色氧化铝；碳化硅(包括绿碳化硅)；二硼化钛；碳化硼；碳化钨；石榴石；碳化钛；金刚石；立方氮化硼；石榴石；熔融氧化铝-氧化锆；氧化铁；氧化铬；氧化锆；二氧化钛；氧化锡；石英；长石；燧石；金刚砂；溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒(例如，包括成形和压碎的形式)；以及它们的组合。另外的示例包括在粘结剂基质中的磨料颗粒的成形磨料复合物，诸如美国专利5,152,917(Pieper等人)中描述的那些。
可从其中分离磨料颗粒的溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒及其制备方法的示例可见于美国专利4,314,827(Leitheiser等人)；4,623,364(Cottringer等人)；4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人)；以及4,881,951(Monroe等人)。还设想，磨料颗粒可以包括研磨团聚物，诸如例如，在美国专利4,652,275(Bloecher等人)或4,799,939(Bloecher等人)中描述的那些等。
在一些实施方案中，磨料颗粒可用偶联剂(例如，有机硅烷偶联剂)进行表面处理或其它物理处理(例如，氧化铁或氧化钛)以增强粉碎磨料颗粒与粘结剂的粘附性。磨料颗粒可在它们与粘结剂结合之前进行处理，或者它们可被就地通过将偶联剂包括到粘结剂中进行表面处理。优选地，磨料颗粒(并且尤其是磨料颗粒)包括陶瓷磨料颗粒诸如溶胶-凝胶法制备的多晶α氧化铝颗粒。根据例如美国专利5,213,591(Celikkaya等人)以及美国专利2009/0165394 A1(Culler等人)和2009/0169816 A1(Erickson等人)中描述的方法，使用溶胶-凝胶前体α氧化铝颗粒可制备由α氧化铝、镁铝尖晶石以及稀土六铝酸盐的微晶构成的陶瓷磨料颗粒。关于制备溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒的方法的进一步细节可见于例如美国专利4,314,827(Leitheiser)；5,152,917(Pieper等人)；5,435,816(Spurgeon等人)；5,672,097(Hoopman等人)；5,946,991(Hoopman等人)；5,975,987(Hoopman等人)；和6,129,540(Hoopman等人)；以及U.S.2009/0165394 Al(Culler等人)中。
在一些优选的实施方案中，可用的磨料颗粒(特别是在磨料颗粒的情况下)可以是成形磨料颗粒，其可见于美国专利5,201,916(Berg)；5,366,523(Rowenhorst(Re 35,570))；和5,984,988(Berg)中。美国专利8,034,137(Erickson等人)描述了已形成特定形状的氧化铝磨料颗粒，然后将其粉碎以形成碎片，该碎片保持其初始形状特征结构的一部分。在一些实施方案中，成形的α氧化铝颗粒为精确成形颗粒(即，颗粒具有的形状至少部分地由用于制备它们的生产工具中的腔的形状决定)。关于此类磨料颗粒及其制备方法的详细信息可见于例如美国专利8,142,531(Adefris等人)；8,142,891(Culler等人)；和8,142,532(Erickson等人)；以及美国专利申请公布2012/0227333(Adefris等人)；2013/0040537(Schwabel等人)；以及2013/0125477(Adefris)。一种特别有用的精确成形的磨料颗粒形状是具有上述倾斜侧壁的截头三角锥的形状，其在上面引用的参考文献中有所描述。
磨料颗粒上的表面涂层可用于改善磨料颗粒与粘结剂材料之间的粘附性，或有助于磨料颗粒的沉积。在一个实施方案中，可使用如美国专利5,352,254(Celikkaya)中描述的表面涂层，相对于磨料颗粒的量，表面涂层的量为0.1％至2％。此类表面涂层在美国专利5,213,591(Celikkaya等人)；5,011,508(Wald等人)；1,910,444(Nicholson)；3,041,156(Rowse等人)；5,009,675(Kunz等人)；5,085,671(Martin等人)；4,997,461(Markhoff-Matheny等人)；和5,042,991(Kunz等人)中有所描述。
另外，表面涂层可防止成形磨料颗粒被封盖。封盖描述了来自正在研磨的工件的金属颗粒焊接到磨料颗粒顶部的现象。执行上述功能的表面涂层对本领域的技术人员而言是已知的。
在一些实施方案中，研磨颗粒的长度和/或宽度可被选择为在0.1微米至3.5毫米(mm)的范围内，更典型地在0.05mm至3.0mm的范围内，并且更典型地在0.1mm至2.6mm的范围内，但是也可使用其它长度和宽度。研磨颗粒的厚度可被选择为在0.1微米至1.6mm的范围内，更典型地在1微米至1.2mm的范围内，但是可使用其它厚度。在一些实施方案中，磨料颗粒可具有至少2、3、4、5、6或更大的纵横比(长度与厚度的比)。
助磨剂是一种显著影响研磨的化学过程和物理过程、使性能得到改善的材料。助磨剂涵盖各种不同的材料，并且可以是无机基或有机基的。助磨剂的化学基团的示例包括蜡、有机卤化物、卤化物盐、金属以及它们的合金。有机卤化物化合物将通常在研磨期间分解，并且释放卤酸或气态卤化物。此类材料的示例包括氯化石蜡，例如四氯化萘、五氯化萘和聚氯乙烯。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。金属的示例包括锡、铅、铋、钴、锑、镉和铁钛。
其它杂项助磨剂包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。可使用不同助磨剂的组合，并且在某些情况下，这可产生协同增强效应。
研磨助剂在带涂层的研磨剂中可特别有用。在带涂层的磨料制品中，研磨助剂通常用于超大尺寸涂层，其涂覆在磨料颗粒的表面上。然而，有时将助磨剂添加到复胶层。通常，掺入带涂层磨料制品中的助磨剂的量为约50-300克/平方米(g/m2)，优选地为约80-160g/m2。
关于带涂层磨料制品及其制造方法的进一步细节可见于例如美国专利4,734,104(Broberg)；4,737,163(Larkey)；5,203,884(Buchanan等人)；5,152,917(Pieper等人)；5,378,251(Culler等人)；5,436,063(Follett等人)；5,496,386(Broberg等人)；5,609,706(Benedict等人)；5,520,711(Helmin)；5,961,674(Gagliardi等人)和5,975,988(Christianson)中。
现在参考图6，上述转移装置10,100,200中的任一个可用作用于产生承载颗粒的基质450的装置500的一部分。装置500包括用于供应网状基质404的退绕辊402，以及递送系统406和涂敷器408，其用于设置(例如，涂覆)材料410以在基质404的主表面412上以形成颗粒粘附层(例如以合适材料的表面涂层的形式)。基质404沿辊405,407之间的机器方向(x方向)移动。
可使用具有任何合适的颗粒附着主表面412的任何基质404。颗粒粘附表面不一定必须作为单独的层涂覆到基质404上。例如，基质404的主表面412(或基质的相当大的厚度，或甚至整个基质)可由能够充分软化(例如，通过加热)成为颗粒附着的材料制成。然后至少此类基质的主表面412可在让基质接近转移工具430之前被加热，使得颗粒可被转移至基质的软化的颗粒附着表面412。
如本文所用，在并非旨在是限制性的各种实施方案中，“接近”表示小于约1cm或小于约0.5cm的距离，并且在一些实施方案中包括实际接触。
基质404可选自具有颗粒粘附表面412的任何材料，或者可具有赋予其的此类颗粒粘附表面412(无论是通过在基质上涂覆附加层，通过对基质进行表面处理，通过加热基质，等等)。基质404可由单个层制成或者可包括多层材料。在各种实施方案中，基质404可选自布、纸、膜、非织造织物、稀松布以及它们的组合。
在各种实施方案中，可用的基质404(在本文中也称为背衬)具有约0.02毫米至约5毫米、约0.05毫米至约2.5毫米或约0.1毫米至约0.4毫米的厚度。示例性背衬包括但不限于致密非织造织物(例如，包括针刺、熔纺、纺粘、水刺缠结或熔喷非织造织物)、针织物、缝编织物和/或制造织物；稀松布；聚合物膜；其处理过的形式和这些材料中两种或多种的组合。
织物背衬可由任何已知纤维制成，无论是天然纤维、合成纤维，还是天然纤维和合成纤维的共混物。可用的纤维材料的示例包括包含以下物质的纤维或纱线：聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚酰胺(例如己二酰己二胺、聚己内酰胺)、聚丙烯、丙烯酸类(由丙烯腈聚合物形成)、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、石墨、聚酰亚胺、丝、棉、亚麻、黄麻、大麻、或人造丝。可用的纤维可为天然材料，或为(例如)从服装裁剪、地毯生产、纤维制造或纺织品加工中回收的再循环材料或废弃材料。可用的纤维可为同质的，或为诸如双组分纤维之类的复合材料(例如，共纺的皮-芯型纤维)。这些纤维可以是拉伸的和卷曲的，但是也可为连续长丝，诸如通过挤出工艺形成的那些长丝。
背衬的强度应足以抵抗研磨过程期间的撕裂或其它损坏。背衬的厚度和光滑度也应适于提供带涂层磨料制品的期望厚度和光滑度；例如根据带涂层磨料制品的预期应用或用途。织物背衬可具有任何基重；通常，该基重在100至1000克/平方米(gsm)的范围内，更典型地在450gsm至600gsm的范围内，并且甚至更典型地在450gsm至575gsm的范围内。
为了促进粘结剂树脂粘附到织物背衬，可通过已知方法将背衬的一个或多个表面改性，包括电晕放电、紫外光照射、电子束照射、火焰放电和/或拉毛。
在一些实施方案中，基质404包括纤维稀松布。合适的纤维稀松布可包括例如织造布和针织布，其可包括无机和/或有机纤维。例如，稀松布中的纤维可包括线、陶瓷纤维、玻璃纤维(例如，纤维玻璃)和有机纤维(例如，天然和/或合成有机纤维)。有机纤维的示例包括棉纤维、黄麻纤维和帆布纤维。合成纤维的示例包括尼龙纤维、人造丝纤维、聚酯纤维和聚酰亚胺纤维。
如果使用颗粒粘附层(例如涂层)来提供颗粒粘附表面412，则该层可以是任何合适的组合物。例如，此涂层可为磨料领域中通常所说的“底胶层”。此底胶层可为例如酚醛树脂或其它已知的底胶层组合物中的任一种。底涂层涂敷器405可以是例如涂布机、辊涂机、喷涂系统或杆涂布机。
在各种实施方案中，通过至少部分地固化底漆层前体来形成结构涂层，该底漆层前体是根据本公开的可固化的粘性粘合剂组合物。粘性可固化粘合剂组合物包含甲阶酚醛树脂和脂族粘性改性剂，并且甲阶酚醛树脂的量占甲阶酚醛树脂和脂族粘性改性剂总重量的60-98重量％。
一般来讲，酚醛树脂通过酚和甲醛的缩合形成，并通常归类为甲阶酚醛树脂或酚醛清漆树脂。酚醛清漆酚醛树脂是酸催化的，并且甲醛与苯酚的摩尔比小于1:1。可通过碱性催化剂催化甲阶酚醛树脂(也是甲阶酚醛树脂)酚醛树脂，并且甲醛与苯酚的摩尔比大于或等于1，通常在1.0和3.0之间，因此呈现羟甲基侧基。适用于催化甲阶酚醛树脂的醛和酚组分之间的反应的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、有机胺和碳酸钠，所有这些都作为溶解在水中的催化剂溶液。
甲阶酚醛树脂通常用水和/或有机溶剂(例如醇)作为溶液涂覆。通常，溶液包含按重量计约70％至约85％的固体，但也可使用其它浓度。
酚醛树脂是公知的，并且可容易地从商业来源获得。可用于实施本公开的可商购获得的甲阶酚醛树脂的示例包括以商品名VARCUM(例如，29217、29306、29318、29338、29353)由杜雷兹公司(Durez Corporation)销售的那些；以商品名AEROFENE(例如，AEROFENE 295)由美国佛罗里达州巴托的阿施兰德化学公司(Ashland Chemical Co.,Bartow,FL)出售的那些；以及以商品名“PHENOLITE”(例如，PHENOLITE TD-2207)由韩国首尔的江南化学有限公司(Kangnam Chemical Company Ltd.,Seoul,South Korea)出售的那些。
除甲阶酚醛树脂外，可固化的粘性粘合剂前体包含脂族粘性改性剂。基于甲阶酚醛树脂和脂族粘性改性剂的总重量，可固化的粘性粘合剂前体包含60至98重量％或90至98重量％的甲阶酚醛树脂。因此，基于甲阶酚醛树脂和脂族粘性改性剂的总重量，可固化的粘性粘合剂前体组合物包含2-40重量％或2-10重量％的脂族粘性改性剂。
或2-10重量％的脂族粘性改性剂。脂族粘性改性剂具有改变甲阶酚醛树脂的粘性的意想不到的效果，从而得到可固化的粘性粘合剂前体组合物。
合适的脂族粘性改性剂的示例包括：脂族松香及其脂族衍生物；脂族液态烃树脂；脂族固体烃树脂；液态天然橡胶；氢化聚丁二烯；聚四亚甲基醚二醇；如美国专利4,522,587(Kealy等人)中所述的丙烯酸异辛酯丙烯酸共聚物；以及如美国专利2014/0170362A1(Ali等人)中所述的丙烯酸两性离子两亲聚合物。如果需要，可使用多于一种甲阶酚醛树脂和/或多于一种脂族粘性改性剂的组合。
可用的脂族松香及其脂族衍生物包括例如天然和改性松香的脂族酯及其氢化衍生物(均购自Eastman Chemical Company的作为PERMALYN2085销售的妥尔油松香的甘油酯和作为FORAL 5-E销售的氢化树脂松香甘油酯，以及作为AQUATAC 6085从ArizonaChemical，Jacksonville，FL获得的脂族松香酯分散体)，氢化松香树脂(例如，部分氢化松香由Eastman Chemical Company作为STAYBELITE-E制备，并且完全氢化的松香被命名为FORAL AX-E)，二聚松香树脂(例如，POLY-PALE部分二聚松香是Eastman Chemical Company提供的部分二聚松香产品)，以及脂族改性松香树脂(例如，作为LEWISOL 28-M或LEWISOL29-M销售的马来酸酐改性的松香树脂)。
脂族烃树脂增粘剂的示例包括通过路易斯酸催化聚合衍生自液体C5原料的增粘剂，以及其氢化衍生物。可商购获得的脂族烃树脂增粘剂包括由Eastman ChemicalCompany，Kingsport，TN以商品名PICCOTAC 1020、PICCOTAC 1095、PICCOTAC 1098、PICCOTAC 1100和PICCOTAC 1115并且以如EASTOTAC H-100E、EASTOTAC H-115E和EASTOCTAC H-130E的氢化形式销售的那些。
液态天然橡胶是具有较短的聚合链的天然橡胶的改性形式。许多液体天然橡胶可商购获得。示例包括由宾夕法尼亚州科茨维尔市的DPR industries以商品名DPR 35、DPR40、DPR 75和DPR 400销售的液体天然橡胶。氢化聚丁二烯可商购获得；例如，以KRATONLIQUID L1203从得克萨斯州休斯顿市的Kraton Polymers US LLC,Houston,TX商购获得，以及以POLYTAIL从新泽西州纽瓦克市的Mitsubishi International Polymer/TradeCorporation商购获得。聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)是一种蜡状白色固体，其在室温附近熔化成透明、无色的粘稠液体。PTMEG通过四氢呋喃的催化聚合制备。示例性聚四亚甲基醚二醇包括可以商品名TETRATHANE从弗吉尼亚州韦恩斯伯勒市的Invista获得的那些(例如，TETRATHANE 250、650、1000、1400、1800、2000和2900)。丙烯酸异辛酯和丙烯酸的可用的共聚物在美国专利4,418,120(Kealy等人)中有所描述。示例包括丙烯酸异辛酯(IOA)和丙烯酸(AA)的共聚物，其中IOA:AA的重量比在93:7至97:3的范围内；更优选地，邻接95:5。
可用的脂族两性离子两亲丙烯酸聚合物在U.S.2004/0170362A1(Ali等人)中有所描述。可用的两性离子两亲性丙烯酸聚合物的示例包括阴离子单体的聚合产物，
所述阴离子单体是丙烯酸、甲基丙烯酸、其盐或其共混物；具有介于8和12个之间碳的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；以及作为具有烷基铵官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的阳离子单体。任选地，一种或多种另外的单体包括在本发明的两性离子聚合物中。在一些实施方案中，阴离子单体是丙烯酸或甲基丙烯酸，酸在聚合作用之前或之后通过中和作用转化成相应的羧酸盐。在一些实施方案中，丙烯酸、甲基丙烯酸或其盐是其两个或更多个的混合物。在一些实施方案中，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是两种或更多种此类酯的混合物；在一些实施方案中，阳离子单体是两种或更多种此类阳离子单体的混合物。
在一些实施方案中，丙烯酸、甲基丙烯酸、其盐或其共混物的聚合产物基于聚合物的总重量在两性离子聚合物中的含量为约0.2重量％至5重量％，或者为两性离子聚合物的约0.5重量％至5重量％，或者在各种中间水平诸如0.3重量％、0.4重量％、0.6重量％、0.7重量％，以及在0.2重量％和5.0重量％之间以0.1重量％的增量表示的所有其它此类单个值，以及在以1重量％的增量的这些单个值中任一个之间的范围内，诸如0.2重量％至0.9重量％、1.2重量％至3.1重量％等。
在一些实施方案中，具有介于8和12个之间的碳的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯包括直链、支链或环状醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。尽管不是限制性的，但是可用于丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的醇的示例包括辛醇、异辛醇、壬醇、异壬醇、癸醇、十一烷基醇和十二烷基醇。在一些实施方案中，所述醇为异辛醇。在一些实施方案中，具有介于8和12个之间的碳的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是两种或更多种此类化合物的混合物。在一些实施方案中，具有介于8和12个之间的碳的醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合产物在两性离子聚合物中以聚合物总重量的约50重量％至95重量％存在，或以聚合物总重量的约60重量％至90重量％，或以聚合物总重量的约75重量％至85重量％，或者在各种中间水平诸如51重量％、52重量％、53重量％、54重量％，以及分别在50重量％和95重量％之间由1重量％增量表示的所有其它此类值，以及在以1重量％的增量的这些单个值中任一个之间的任何范围内，例如范围诸如约54重量％至81重量％、约66重量％至82重量％、约77重量％至79重量％等。
在一些实施方案中，阳离子单体是包含烷基铵官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在一些实施方案中，阳离子单体是丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯或甲基丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯。在此类实施方案中，烷基基团的性质没有特别限制；然而，成本和实用性限制了可用的实施方案的数量。在实施方案中，丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯或甲基丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯通过丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯或甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯与烷基卤反应形成；在此类实施方案中，丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯或甲基丙烯酸2-(三烷基铵)乙酯的三个烷基中的至少两个是甲基。在一些此类实施方案中，所有三个烷基基团都是甲基基团。在其它实施方案中，三个烷基中有两个为甲基，并且第三个烷基为具有介于2和24个之间的碳原子、或介于6和20个之间的碳原子、或介于8和18个之间的碳原子、或者16个碳原子的直链基团、支链基团、环状基团或脂环族基团。在一些实施方案中，阳离子单体是这些化合物中的两种或更多种的混合物。
与阳离子单体的铵官能度相关的阴离子没有特别限制，并且许多阴离子可用于结合本发明的各种实施方案。在一些实施方案中，阴离子是卤素阴离子诸如氯离子、溴离子、氟离子或碘离子；在一些此类实施方案中，阴离子是氯离子。在其它实施方案中，阴离子是BF4-、-N(SO2CF3)2、-O3SCF3或-O3SC4F9。在其它实施方案中，阴离子是甲基硫酸根离子。在其它实施方案中，阴离子是氢氧根离子。在一些实施方案中，一种或多种阳离子单体包括这些阴离子中的两种或更多种的混合物。在一些实施方案中，使用丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯或甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯来执行聚合，然后使聚合物中存在的氨基基团与合适的烷基卤化物反应，而原位形成相应的铵官能团，由此形成相应的卤化铵官能团。在其它实施方案中，将铵官能单体掺入阳离子聚合物中，然后交换阴离子以提供不同的阴离子。在此类实施方案中，使用本领域的技术人员已知和通常采用的任何常规方法进行离子交换。
在一些实施方案中，阳离子单体的聚合产物基于两性离子聚合物的总重量在两性离子聚合物中的含量为约2重量％至45重量％，或两性离子聚合物的约2重量％至35重量％，或两性离子聚合物的约4重量％至25重量％，或两性离子聚合物的约6重量％至15重量％，或两性离子聚合物的约7重量％至10重量％，或者在各种中间水平诸如3重量％、5重量％、6重量％、8重量％，以及在2重量％和45重量％之间由1重量％增量表示的所有其它此类值，以及在以1重量％的增量的这些单个值之间的任何范围内，诸如2重量％至4重量％、7重量％至38重量％、20重量％至25重量％等。
可固化的粘性粘合剂前体材料还可包含添加剂诸如纤维、润滑剂、润湿剂、触变材料、表面活性剂、颜料、染料、抗静电剂(例如，炭黑、氧化钒、石墨等)、偶联剂(例如，硅烷、钛酸盐、锆铝酸盐等)、增塑剂、助悬剂等。对这些任选添加剂的量进行选择，以提供优选的特性。偶联剂可以提高对磨料颗粒和/或填料的粘附力。粘结剂化学品可以是热固化的、辐射固化的或它们的组合。关于粘合剂化学性质的更多细节，可见于美国专利4,588,419(Caul等人)、美国专利4,751,138(Tumey等人)和美国专利5,436,063(Follett等人)。
可固化的粘性粘合剂前体材料还可含有通常以颗粒物质的形式存在的填充材料或助磨剂。通常，颗粒物质为无机材料。可用于本公开的填料的示例包括：金属碳酸盐(例如，碳酸钙(例如白垩、方解石、泥灰土、石灰华、大理石和石灰石)、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁)、二氧化硅(例如，石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)硅酸盐(例如，滑石、粘土、(蒙脱石)长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝酸钠、硅酸钠)金属硫酸盐(例如，硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠，硫酸铝)、石膏、蛭石、木粉、三水合铝、碳黑、金属氧化物(例如，氧化钙(石灰)、氧化铝、二氧化钛)和金属亚硫酸盐(例如，亚硫酸钙)。
面漆层前体可与底漆层前体相同或不同。可用于面漆层前体的合适热固性树脂的示例包括，例如可自由基聚合的单体和/或低聚物、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、氨基塑料树脂、氰酸酯树脂或它们的组合。
可用的粘合剂前体包括可热固化树脂和可辐射固化树脂，这些树脂可例如通过热和/或暴露于辐射而被固化。面漆层前体也可以是改性的各种添加剂(例如，如上面关于底胶层前体所讨论的)。可将催化剂和/或引发剂添加到热固性树脂；例如，根据常规实践并且取决于所使用的树脂。
在一些实施方案中，施加热能以促进热固性树脂(例如，根据本公开的面漆层前体或可固化的粘性粘合剂材料前体组合物)的固化。然而，也可使用其它能量源(例如，微波辐射、红外光、紫外光、可见光)。选择通常取决于所选择的特定树脂体系。
参考图6，网状转移工具430包括可伸展的柔性聚合物稀松布432，其包括细长聚合物股线的网状排列。如图3-5所示，柔性稀松布432中的股线在柔性粘结区域处周期性地连接在一起，这在它们之间产生对应的孔阵列，其可通过拉伸柔性稀松布432而机械地打开和闭合。
在图6的实施方案中，柔性稀松布432沿机器方向(x方向)移动并且进入颗粒沉积区域480，其中柔性稀松布沿横跨机器方向(y方向)未拉伸，并且稀松布中的孔具有第一最小尺寸。在颗粒沉积区域480中，柔性稀松布432上方的颗粒源440在柔性稀松布432的第一主表面433上沉积成形磨料颗粒442。在图6的非限制性示例中，成形磨料颗粒442是具有相对的三角形面441的三棱柱。
颗粒源440可以是任何合适的设计，并且在一些实施方案中将至少与转移工具430一样宽(在横维或y方向上)，以在柔性稀松布432的整个宽度上供应颗粒442。无论具体设计如何，颗粒源440将定位在稀松布432上方足够远的位置，使得颗粒442将基本上均匀地沉积在稀松布432的主表面433上。
在颗粒沉积区域480中，柔性稀松布432中的孔足够小，使得颗粒不进入孔，而是以随机取向保持在柔性稀松布432的第一主表面433上。在图6的实施方案中，三棱柱在大多数情况下将保持在某一位置，其中其相对的三角形表面441基本上平行于第一主表面433。
柔性稀松布432沿机器方向(x方向)移动并且进入第一伸长区域482，其中稀疏布432在横维方向(y方向)上拉伸。柔性稀松布432可通过任何合适的方式拉伸，诸如例如通过将夹具附接到稀松布的边缘并且使夹具沿分散的轨道运行，通过使柔性稀松布围绕适当形状的盘的布置移动，等等。稀松布432的拉伸使柔性粘结区域挠曲和弯曲，这使得拉伸稀松布432中的股线之间的孔的最小尺寸从第一最小尺寸增加到第二较大最小尺寸。
在第一伸长区域482中，在拉伸稀松布432的第一主表面433上的基本上全部(至少90％，或至少95％，或至少99％)的颗粒442落入稀松布的孔中，使得其一个顶点435延伸到稀松布的第二主表面437下方，并且相对的三角形面441正交于第一主表面433。与顶点435相对的颗粒439的边缘基本上平行于伸展的稀松布的433的第一主表面延伸，使得基本上颗粒442以优选取向位于稀松布432的膨胀孔内。稀松布432可任选地在第一伸长区域482中振动，以帮助颗粒442移动到拉伸稀松布432的膨胀孔中。
当稀松布432在辊484,485之间延伸并且进入松弛区域486时，稀松布432在横向机器方向(y方向)上松弛(或被允许松弛)，这允许粘结区域恢复其原始形状并且将孔的尺寸减小到第一最小尺寸，或者将颗粒442以优选取向摩擦地保持在较小孔内。在松弛区域486中，颗粒442驻留在稀松布432的股线之间的孔中，并且颗粒的相对的主表面摩擦地接合在它们之间以形成装载的柔性稀松布491。
装载的柔性稀松布491横跨辊488,489并且进入第二伸长区域490，其中装载的稀松布491相对于颗粒粘附表面412定位。在第二伸长区域490中，柔性稀松布432再次沿横向机器(y方向)拉伸，其再次弯曲粘结区域并且将孔扩展至第二最小尺寸以从装载的稀松布491释放颗粒442。在第二伸长区域490中，颗粒442从装载的稀松布491中的膨胀孔释放，并且以预定的取向转移到基质404的颗粒粘附表面412。装载的稀松布491足够靠近颗粒粘附表面412，使得基本上所有(至少90％，或至少95％，或至少99％)的颗粒442以优选取向粘附到表面412。
在并非旨在是限制性的图6的实施方案中，优选取向包括每个颗粒442的边缘439接触颗粒粘附表面412和与边缘439相对的顶点435向上延伸并远离颗粒粘附表面412。相对的三角形面441正交于颗粒粘附表面412对齐。
在图6中未示出的另一个实施方案中，装载的柔性稀松布491本身可在横跨松弛区域486之后与颗粒粘附表面412接触，使得保留在其中的颗粒442以优选取向接触颗粒粘附表面412，并且稀松布432保持与颗粒435接合，以成为最终研磨制品的整体增强部分。
在颗粒442的转移发生在伸长区域490中之后，基质404可例如穿过固化区域492。固化区域492包括烘箱或任何合适的装置，其赋予热或UV暴露以使基质404的表面412的颗粒粘附材料完全固化或硬化，从而以优选取向将颗粒442牢固地粘结到其上以形成承载颗粒的基质450。在第二伸长区域490中发生颗粒442的转移之后，转移工具430(其在图6的实施方案中是环形带)再循环以拾取颗粒442的附加装载。
转移工具430精确地将每个颗粒442转移并定位在基质404的颗粒附着表面412上，从而基本上再现存在于转移工具430的表面内的颗粒图案，以形成承载颗粒的基质450。然后，承载颗粒的基质450可例如根据需要缠绕、成片、转换、封装等。
例如，在一些实施方案中，如果需要，承载颗粒的基质可转化为带涂层的磨料制品，其包括附加层，诸如例如叠加在研磨层上的任选的超大面漆层，或者也可包括背衬抗静电处理层。
或者，在另一个示例性实施方案中，如果表面412包括已经被加热而被软化以便为颗粒附着的材料，则基质04可通过冷却装置(可以是被动的或主动的)以冷却材料，使得使其硬化。存在许多方法，其中可将颗粒固定到表面412上。例如颗粒附着表面可为例如可光致固化的或可电子束固化的组合物，在该情况下可使用合适的固化装置替代热暴露，或除了使用热暴露之外，还使用合适的固化装置。
在一些实施方案中，承载颗粒的基质450形成研磨制品，其中基本上所有(至少90％，或至少95％，或至少99％)的颗粒442以优选取向粘附到表面412。在各种实施方案中，颗粒442以沿基质网404的最长方向(也称为机器方向)延伸的细长行粘附到表面412。在并非旨在是限制性的一些实施方案中，颗粒442的行分开约1微米至约50微米，或约5微米至约30微米，或约10微米至约20微米，或约1微米至约5微米，或约1微米至约10微米。在各种实施方案中，颗粒442的行可相对于另一个偏移，或者也沿正交于机器方向的横维方向基本上成行对齐。颗粒442可占据基质网404的表面412的全部或一部分。
根据本公开的磨料制品可用于例如研磨工件。此类方法可包括使研磨制品与工件表面摩擦接触，并且使研磨制品和工件表面中的至少一个相对于另一个移动，以研磨工件的表面的至少一部分。根据本公开的用磨料制品研磨的方法包括例如荒磨(即，高压高切削)到抛光(例如，用带涂层的研磨带抛光医用植入物)，其中后者通常采用更细等级(例如，ANSI220及更细)的磨料颗粒来完成。用于特定研磨应用的磨料颗粒的尺寸对于本领域的技术人员将是显而易见的。
研磨可以干法或湿法进行。对于湿法研磨，液体可如轻雾到完全水流被引入。常用液体的示例包括：水、水溶性油、有机润滑剂和乳液。这些液体可用来减少与研磨相关的热和/或作为润滑剂使用。液体可含有微量添加剂，诸如杀菌剂、消泡剂等。
工件的示例包括铝金属、碳钢、低碳钢(例如1018低碳钢和1045低碳钢)、工具钢、不锈钢、硬化钢、钛、玻璃、陶瓷、木材、木材类材料(例如胶合板和刨花板)、油漆、涂漆表面以及有机物涂覆表面等。在研磨期间施加的力通常在约1至约100千克(kg)的范围内，但也可以使用其它压力。
现在将通过以下非限制性实施例进一步说明本公开的装置和方法。
实施例
粗级精密三角棱柱形磨粒可用于钛磨削，但这种大型矿物的取向和放置存在挑战。例如，矿物具有许多站立角度并且易于在磨料背衬上倾翻。矿物质具有图7A-7C中所示的形状和尺寸。矿物的高度和长度落在约2.1mm至约2.6mm之间，并且矿物的厚度为约0.44mm。
如专利申请WO 2015131052的实施例1中一般描述和描述的共挤出模头和方法用于制造结网以保持成形磨粒。两个挤出机进料腔A和B中的每一个装载有聚丙烯，该聚丙烯以商品名“PP3376”得自得克萨斯州休斯敦的Total Petrochemicals，其与90％的以商品名“F008F”得自宾夕法尼亚州费城的Braskem的聚丙烯以90％干混。聚合物股线在周期性粘结区域处粘结在一起，以形成细长六边形孔的网状阵列。
如图8A-8B所示，在松弛(未伸展或未伸长)状态下，阵列中的孔具有约2710μm至约2890μm的沿网的最长尺寸(在本文称为机器方向或x方向)的长度，以及约181μm至约317μm的沿横维方向(y方向)的宽度。参考图9A-9B，在拉伸或伸展状态下，阵列中的孔具有约2729μm至约2862μm的长度，以及约392μm至约700μm的宽度。
当转移工具沿横跨机器方向拉伸时，成形磨粒被施加在转移工具的第一主表面上，并且基本上所有的磨粒都通过重力落入孔中。然后将转移工具沿横跨机器方向松弛至其原始状态，并且基本上所有成形磨粒被锁定在聚合物股线和转移工具中的带之间的适当位置。装载的转移工具的第一主表面在图10A中示出，并且成形磨粒被锁定在一个边缘面向上的取向中。转移工具的第二主表面在图10B中示出，并且成形磨粒的顶点指向相同方向。
然后将转移工具沿横跨机器方向再次延伸到以商品名M Double Coated Tape9690购自明尼苏达州圣保罗市3M公司的双面胶带的网状基质聚酯膜背衬上。胶带涂覆有以商品名3M Laminating Adhesive 300MP购自3M公司的粘合剂的颗粒粘附层。当转移工具处于拉伸状态时，大量成形磨粒从转移工具上脱落并以优选取向转移到颗粒粘附层，其中边缘接触颗粒粘附层(图11)。
实施方案
A.一种将成形颗粒转移到基质的方法，所述方法包括：提供稀松布，所述稀松布包括至少两根细长股线，所述至少两根细长股线在粘结区域处周期性地连接在一起以在所述股线之间形成孔阵列，其中所述孔具有第一最小尺寸，并且其中所述粘结区域中的至少一些是柔性的；使所述稀松布沿至少一个方向延伸以形成伸展的稀松布，其中在所述伸展的稀松布中，所述孔的尺寸增大到大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸，以形成伸展的孔阵列；将成形颗粒施加到所述伸展的稀松布上，使得所述成形颗粒的至少一部分进入所述伸展的孔中的至少一些中；松弛所述伸展的稀松布以形成具有所述第一最小尺寸的未伸展的孔阵列，其中所述成形颗粒摩擦地保持在所述未伸展的孔中以形成装载有颗粒的稀松布；使所述装载有颗粒的稀松布沿至少一个方向延伸，以形成带有具有所述第二最小尺寸的伸展的孔的伸展的装载有颗粒的稀松布，其中在所述伸展的装载有颗粒的稀松布中，所述成形颗粒从所述伸展的孔释放；以及将从所述伸展的装载有颗粒的稀松布释放的所述成形颗粒转移到所述基质，使得所述成形颗粒以预定的取向沉积在所述基质上。
B.根据实施方案A所述的方法，其中所述基质网在其上包括粘结剂层，并且所述成形颗粒在所述取向位置沉积在所述粘结剂层上。
C.根据实施方案A或B中任一项所述的方法，其中至少95％的所述成形颗粒在取向位置沉积在所述基质网上。
D.根据实施方案A-C中任一项所述的方法，其中至少99％的所述成形颗粒在取向位置沉积在所述基质网上。
E.根据实施方案A-D中任一项所述的方法，其中沉积在所述基质上的所述成形颗粒在所述网上在第一方向上对齐并且在正交于第一方向的第二方向上偏移预定距离。
F.根据实施方案A-E中任一项所述的方法，其中所述细长股线是聚合物的。
G.根据实施方案F所述的方法，其中所述稀松布具有相对的第一主表面和第二主表面，并且还包括厚度与宽度的纵横比为至少2:1的聚合物带和由其宽度和长度限定的次表面，并且其中多个所述聚合物带的所述次表面粘结到所述稀松布的所述第一主表面。
H.根据实施方案G所述的方法，其中每个聚合物带粘结到所述稀松布中的所述聚合物股线中的仅一个。
I.根据实施方案G和H所述的方法，其中每个聚合物带间歇地粘结到股线。
J.根据实施方案G-1中任一项所述的方法，其中每个聚合物带沿聚合物股线的所述长度连续粘结。
K.根据实施方案G-J中任一项所述的方法，其中所述聚合物股线和所述聚合物带中的至少一些是弹性的。
L.根据实施方案G-K中任一项所述的方法，其中所述聚合物带的高度与宽度的纵横比为至少3:1。
M.根据实施方案G-L中任一项所述的方法，其中所述聚合物带中的至少一些的宽度小于所述聚合物股线中的至少一些的宽度。
N.根据实施方案G-M中任一项所述的方法，其中聚合物带中的至少一些的高度大于所述聚合物股线中的至少一些的高度。
O.根据实施方案G-N中任一项所述的方法，其中所述聚合物带包含与所述聚合物股线中的至少一些不同的聚合物组合物。
P.根据实施方案G-O中任一项所述的方法，其中所述聚合物带中的至少一些具有与所述聚合物股线中的至少一些不同的颜色。
Q.根据实施方案G-P中任一项所述的方法，其中第二多个所述聚合物带的所述次表面粘结到所述网状层的第二主表面。
R.根据实施方案A-Q中任一项所述的方法，其中所述稀松布中的所述细长股线包含金属。
S.根据实施方案R所述的方法，其中所述股线包含金属线。
T.根据实施方案S所述的方法，其中所述金属线在所述粘结区域处彼此重叠以形成柔性金属网。
U.一种将成形颗粒转移到移动的基质网的方法，所述方法包括：提供在第一方向上移动的转移工具，其中所述转移工具包括在粘结区域处周期性地连接在一起的聚合物股线的可拉伸网状布置，以在它们之间形成孔阵列，并且其中所述孔具有第一最小尺寸；将来自颗粒源的成形颗粒发射到所述移动的转移工具的主表面上；沿基本上正交于所述第一方向的第二方向拉伸所述转移工具以形成拉伸的转移工具，其中所述拉伸的转移工具包括具有大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸的膨胀孔，并且其中所述第二最小尺寸足够大以允许所述成形颗粒中的至少一部分以第一预定的取向进入所述孔中；沿所述第二方向松弛所述拉伸的转移工具，使得所述孔恢复所述第一最小尺寸并且形成装载的转移工具，所述装载的转移工具具有以所述第一取向摩擦地保持在所述聚合物股线之间的颗粒；沿所述第二方向拉伸所述装载的转移工具，以使所述孔扩展到所述第二最小尺寸，并且释放摩擦地保持在其中的所述成形颗粒；以及将从所述装载的转移工具释放的所述成形颗粒转移到移动的基质网的颗粒粘附表面，其中相当大部分的所述成形颗粒被转移到所述颗粒粘附表面并且以第二预定的取向粘附到所述粒粘附表面。
V.根据实施方案U所述的方法，其中至少95％的所述成形颗粒以所述第二取向驻留在所述颗粒粘附表面上。
W.根据实施方案U-V中任一项所述的方法，其中所述成形颗粒驻留在所述颗粒粘附表面上，所述颗粒粘附表面在所述网上在第一方向上对齐并且在正交于所述第一方向的第二方向上偏移预定距离。
X.根据实施方案U-W中任一项所述的方法，其中所述转移工具在正交于所述第一方向的第二方向上进一步拉伸以释放所述成形颗粒。
Y.根据实施方案U-X中任一项的所述方法，还包括向所述移动的转移工具施加真空以帮助将所述成形颗粒沉积在所述转移工具的孔中。
Z.根据实施方案U-Y中任一项所述的方法，还包括向所述移动的转移工具施加真空以帮助从所述转移工具的孔移除所述成形颗粒。
AA.根据实施方案U-Z中任一项的所述方法，其中所述移动的转移工具是环形带。
BB.根据实施方案U-AA中任一项所述的方法，其中所述网状阵列具有相对的第一主表面和第二主表面，并且还包括厚度与宽度的纵横比为至少2:1的聚合物带和由其宽度和长度限定的次表面，并且其中多个所述聚合物带的所述次表面粘结到所述网状阵列的所述第一主表面。
CC.根据实施方案BB所述的方法，其中每个聚合物带粘结到所述阵列中的所述聚合物股线中的仅一个。
DD.根据实施方案CC所述的方法，其中所述聚合物带和聚合物股线中的至少一些是弹性的。
EE.根据实施方案U-DD中任一项所述的方法，其中所述成形颗粒包含磨粒。
FF.根据实施方案U-EE中任一项所述的方法，其中所述成形磨粒包括均匀的三棱柱。
GG.根据实施方案U-FF中任一项所述的方法，其中所述成形颗粒包括均匀的三棱柱，并且其中所述棱柱的一个顶点延伸到所述网状阵列中的所述孔中并且从所述网状阵列的所述第二主表面突出，并且与所述孔中的所述顶点相对的所述棱柱的侧面抵靠在聚合物带的主表面上，使得所述棱柱的与所述顶点相对的所述侧面从所述网状阵列的所述第一主表面突出并且基本平行于所述网状阵列的所述第一主表面。
HH.一种制造磨料制品的方法，所述方法包括：使可拉伸的聚合物稀松布沿第一方向移动，其中所述稀松布包括至少两个细长的聚合物股线，所述聚合物股线在粘结区域处周期性地连接在一起，以在所述股线之间形成孔阵列，其中所述稀松布具有相对的第一主表面和第二主表面，并且还包括厚度与宽度的纵横比至少为2:1的聚合物带和由其宽度和长度限定的次表面，并且其中多个所述聚合物带的所述次表面在粘结到聚合物股线的所述阵列的所述第一主表面的至少一部分；将成形磨料颗粒施加到松弛的稀松布，其中所述松弛的稀松布包括松弛的孔，其具有选择的第一最小尺寸，使得所述成形的磨料颗粒搁置在聚合物股线的所述阵列的所述第一主表面上，并且所述松弛的孔保持未被所述成形磨料颗粒占据；沿正交于所述第一方向的第二方向拉伸所述稀松布，以将所述孔的尺寸从第一最小尺寸增大到大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸，并且形成膨胀孔，其中每个磨料颗粒的至少一部分进入所述膨胀孔并且每个磨料颗粒的第二部分接触所述聚合物带；沿所述第二方向松弛所述拉伸的稀松布，使得所述膨胀孔的尺寸减小到所述第一最小尺寸，并且所述磨料颗粒摩擦地保持抵靠所述聚合物股线和所述聚合物带以形成装载有颗粒的稀松布；以及将所述装载有颗粒的稀松布转移到基质的粘结剂层，使得所述成形磨料颗粒的选择部分以预定的取向接触所述粘结剂层。
II.一种磨料制品，包括：在背衬上的粘合剂粘结层；以及在所述粘合剂粘结层上的成形磨粒，其中所述成形磨粒包括均匀的三棱柱，其中至少95％的所述磨粒以一定取向接触所述粘合剂粘结层，使得其一个侧面基本上平行于所述背衬的主表面，并且其中与接触所述粘合剂粘结层的所述一个侧面相对的每个磨粒的顶点延伸到所述粘合剂粘结层上方。
JJ.根据实施方案II所述的研磨制品，其中至少99％的所述磨粒以所述预定的取向接触所述粘合剂粘结层。
KK.根据实施方案II-JJ中任一项所述的研磨制品，其中所述磨粒沿所述背衬的长度或宽度中的至少一个以基本上平行的行布置。
LL.根据实施方案KK所述的研磨制品，其中所述行以约1微米至约10微米的距离分隔开。
MM.根据实施方案II-LL中任一项所述的研磨制品，其中所述颗粒沿所述背衬的长度以基本上平行的行布置，并且沿所述背衬的宽度以偏移的行布置。
NN.一种制造磨料制品的方法，包括：提供图案化的定位元件，其中所述图案化的定位元件包括可拉伸聚合物稀松布，所述可拉伸聚合物稀松布包括在柔性粘结区域处周期性地连接在一起的细长聚合物股线，以在所述股线之间形成孔阵列，其中所述孔在所述定位元件处于松弛状态时具有第一最小尺寸，并且其中所述第一最小尺寸被选择以允许进入三棱柱形磨料颗粒的至少一部分的孔中，其中所述稀松布具有相对的第一主表面和第二主表面，并且还包括厚度与宽度的纵横比为至少2:1的聚合物带和由其宽度和长度限定的次表面，并且其中多个所述聚合物带的所述次表面粘合到所述稀松布的所述第一主表面；在所述松弛状态下将所述成形磨料颗粒沉积在所述定位元件的所述第一主表面上，其中处于所述松弛状态的孔保持未被所述成形磨料颗粒占据；沿至少一个方向拉伸所述图案化的定位元件以形成拉伸的定位元件，其中所述拉伸使所述孔膨胀以形成具有大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸的膨胀孔，并且其中选择所述第二最小尺寸以接受所述磨料颗粒的至少一部分；松弛所述图案化的定位元件以形成装载的图案化的定位元件，其中在所述装载的图案化的定位元件中，至少95％的所述成形磨料颗粒的一个顶点位于所述稀松布中的孔中，并且每个成形磨料颗粒的一部分抵靠在带上。
OO.根据实施方案NN所述的方法，还包括使所述装载的图案化的定位元件与聚合物背衬上的粘结剂层接触以形成研磨制品，其中相当大部分的所述研磨颗粒被取向成使得与其所述顶点相对的所述磨料颗粒的侧面接触所述粘结剂层。
PP.根据实施方案NN-OO中任一项所述的方法，还包括拉伸所述装载的图案化的定位元件以释放保留在其中的所述磨料颗粒，其中从所述装载的图案化的定位元件释放的所述颗粒被转移到聚合物背衬上的粘结剂层，并且其中在至少95％的所述成形磨料颗粒布置在所述背面上，使得其所述顶点从所述背衬的平面向上延伸。
本发明的各种实施方案已进行描述。这些以及其它实施方案均在如下权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种将成形颗粒转移到基质的方法，所述方法包括：
提供稀松布，所述稀松布包括至少两根细长股线，所述至少两根细长股线在粘结区域处周期性地连接在一起以在所述股线之间形成孔阵列，其中所述孔具有第一最小尺寸，并且其中所述粘结区域中的至少一些是柔性的；
使所述稀松布沿至少一个方向延伸以形成伸展的稀松布，其中在所述伸展的稀松布中，所述孔的尺寸增大到大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸，以形成伸展的孔阵列；
将成形颗粒施加到所述伸展的稀松布上，使得所述成形颗粒的至少一部分进入所述伸展的孔中的至少一些中；
松弛所述伸展的稀松布以形成具有所述第一最小尺寸的未伸展的孔阵列，其中所述成形颗粒摩擦地保持在所述未伸展的孔中以形成装载有颗粒的稀松布；
使所述装载有颗粒的稀松布沿至少一个方向延伸，以形成带有具有所述第二最小尺寸的伸展的孔的伸展的装载有颗粒的稀松布，其中在所述伸展的装载有颗粒的稀松布中，所述成形颗粒从所述伸展的孔释放；以及
将从所述伸展的装载有颗粒的稀松布释放的所述成形颗粒转移到所述基质，使得所述成形颗粒以预定的取向沉积在所述基质上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基质在其上包括粘结剂层，并且所述成形颗粒在所述取向位置沉积在所述粘结剂层上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至少95％的所述成形颗粒在取向位置沉积在所述基质上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述细长股线是聚合物的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述稀松布具有相对的第一主表面和第二主表面，并且还包括厚度与宽度的纵横比为至少2:1的聚合物带和由其宽度和长度限定的次表面，并且其中多个所述聚合物带的所述次表面粘结到所述稀松布的所述第一主表面。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述聚合物股线中的至少一些是弹性的。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述稀松布中的所述细长股线包含金属。
8.一种将成形颗粒转移到移动的基质网的方法，所述方法包括：
提供在第一方向上移动的转移工具，其中所述转移工具包括在粘结区域处周期性地连接在一起的聚合物股线的可拉伸网状布置，以在它们之间形成孔阵列，并且其中所述孔具有第一最小尺寸；
将来自颗粒源的成形颗粒发射到所述移动的转移工具的主表面上；
沿基本上正交于所述第一方向的第二方向拉伸所述转移工具以形成拉伸的转移工具，其中所述拉伸的转移工具包括具有大于所述第一最小尺寸的第二最小尺寸的膨胀孔，并且其中所述第二最小尺寸足够大以允许所述成形颗粒中的至少一部分以第一预定的取向进入所述孔中；
沿所述第二方向松弛所述拉伸的转移工具，使得所述孔恢复所述第一最小尺寸并且形成装载的转移工具，所述装载的转移工具具有以所述第一预定的取向摩擦地保持在所述聚合物股线之间的颗粒；
沿所述第二方向拉伸所述装载的转移工具，以使所述孔扩展到所述第二最小尺寸，并且释放摩擦地保持在其中的所述成形颗粒；以及
将从所述装载的转移工具释放的所述成形颗粒转移到移动的基质网的颗粒粘附表面，其中相当大部分的所述成形颗粒被转移到所述颗粒粘附表面并且以第二预定的取向粘附到所述颗粒粘附表面。
9.根据权利要求8所述的方法，其中至少95％的所述成形颗粒以所述第二预定的取向驻留在所述颗粒粘附表面上。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述移动的转移工具是环形带。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合物股线中的至少一些是弹性的。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述成形颗粒包括磨粒。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述成形磨粒包括均匀的三棱柱。
14.一种磨料制品，包括：
背衬上的粘合剂粘结层；以及
在所述粘合剂粘结层上的成形磨粒，其中所述成形磨粒包括均匀的三棱柱，其中至少95％的所述磨粒以一定取向接触所述粘合剂粘结层，使得其一个侧面基本上平行于所述背衬的主表面，并且其中与接触所述粘合剂粘结层的所述一个侧面相对的每个磨粒的顶点延伸到所述粘合剂粘结层上方，其中所述磨料制品是通过使用权利要求1或8所述的方法制备的。
15.根据权利要求14所述的磨料制品，其中至少99％的所述磨粒以所述预定的取向接触所述粘合剂粘结层，并且其中所述磨粒沿所述背衬的长度或宽度中的至少一个以基本上平行的行布置。
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