CN110453301A - 一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：超细金刚砂30%～70%、和聚乙烯醇70%～30%，该复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制造方法是采用湿法纺丝工艺，使一定比列的聚乙烯醇完全溶解，制得聚乙烯醇水溶液，然后缓慢加入超细金刚砂，进行共混得到纺丝原液；经湿法纺丝、凝固成型、热处理等工序，制得复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维；本发明将超细金刚砂与聚乙烯醇共混，经湿法纺丝工艺制造了具有耐磨性能优异的超细金刚砂/聚乙烯醇纤维。

Description

一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织工业技术领域，具体涉及一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制备方法，尤其涉及一种以超细金刚砂和聚乙烯醇为原料的复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制造方法。
背景技术
磨料磨具，是磨料和磨具的统称，包括磨料产品和磨具产品，磨料磨具素有工业牙齿的美称，在磨削时常用磨料或磨具作为磨削工具对需加工的零件进行机械加工，从而使其达到一定的技术要求。
常用的磨料磨具有切割片和砂轮片、百叶盘、快速更换磨片、磨卷、粘结磨轮、千叶磨环和砂纸磨环、非粘结千叶磨轮、千叶磨轮、砂纸卷和绒卷、钨钢旋转锉。
目前常用的抛光磨具一般为布轮，麻轮，羊毛轮，用复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维制备的抛光磨具，在研磨工件中具有弹性研磨、冷切削、防堵等特点，比同粒号砂轮砂带线纹更细腻、柔和、光亮，比布轮、麻轮、羊毛轮切削力更强，线纹更清晰，因此，用复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维制备的抛光磨具常用于砂轮砂带后道砂光处理以及电镀和镜面光前道处理，其处理出来的线纹具有较好的观赏性，广泛应用于家用五金产品后道处理，并且在同等质量要求下，其抛光加工速度更快，耐磨性能显著提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有超细金刚砂的复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维及其制备方法。
本发明的目的是这样实现的：一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，它包括以下质量百分比的组分：超细金刚砂30％～70％、聚乙烯醇70％～30％。
所述的超细金刚砂的目数为1000目-12500目。
所述的聚乙烯醇的聚合度为1750±50，醇解度≥99％。
一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，它包括以下步骤：
(1)纺丝原液的制备：溶解机中在40～80℃水温度下，边加入聚乙烯醇边搅拌，并升温至50～100℃，直至聚乙烯醇溶解完全后，缓慢加入超细金刚砂，混合搅拌2小时，调节pH值为4～12，经过滤、静置脱泡4～10小时，制成纺丝原液；
(2)湿法纺丝：将步骤(1)中脱泡后的纺丝原液进行纺丝，再经过湿牵伸、热处理工序，制得半成品纤维；
(3)半成品纤维的后整理：将步骤(2)中制得的半成品纤维进行水洗、干燥、上油、切断等步骤，最终得到复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维。
所述的步骤(1)中制成的纺丝原液的浓度为10％～30％。
所述的步骤(1)中调节pH值使用的酸选用盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、硼酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、抗坏血酸中的一种或两种。
所述的步骤(1)调节pH值使用的碱选用氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或两种。
所述的步骤(2)中的半成品纤维，其干断裂强度达到2.0～8.5cN/dtex。
本发明的有益效果：本发明采用超细金刚砂和聚乙烯醇共混，经湿法纺丝工艺制造了具有耐磨性能优异的超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，由于超细金刚砂原料来源广泛、价格低廉，而且利用现有生产聚乙烯醇纤维的设备就可以实现工业化生产，从而可以有效降低生产成本；通过本发明的制备方法制造的复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，可用于磨料磨具的制造，经测试，复合超细金刚砂聚乙烯醇纤维的纤度为1.5-5dtex，干断裂强度为2.0-8.0cN/dtex，干断裂伸长率为15～40％，初始模量达到60～100cN/dtex，水中软化点≥116℃，回潮率为2％～8％，纤维中超细金刚砂含量≥30％，在对加工件的同等质量要求下，由本发明中复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维制成的抛光磨具，其抛光加工速度可以提高50％以上，耐磨性能提高2-3倍。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只是用于解释本发明，并非限定本发明的范围。
实施例1
称取聚乙烯醇700kg，加入50℃水中并升温至95℃，搅拌至完全溶解；称取12500目的超细金刚砂300kg，加入溶解完全的聚乙烯醇溶液中，充分搅拌混合搅拌2小时；盐酸调节pH值为6，继续搅拌加热至95℃，经过滤、静置脱泡6小时，制成浓度为16％的纺丝原液；采用聚乙烯醇纤维湿法纺丝工艺进行纺丝，凝固浴温度为40℃，pH值为8，经牵伸、干燥、热定型后得到的半成品纤维；再进行水洗、干燥、上油、切断等步骤，制成复合金刚砂/聚乙烯醇纤维。
实施例2
称取聚乙烯醇400kg，加入50℃水中并升温至95℃，搅拌至完全溶解；称取12500目的超细金刚砂600kg，加入溶解完全的聚乙烯醇溶液中，充分搅拌混合搅拌2小时；盐酸调节pH值为6，继续搅拌加热至95℃，经过滤、静置脱泡6小时，制成浓度为16％的纺丝原液；采用聚乙烯醇纤维湿法纺丝工艺进行纺丝，凝固浴温度为40℃，pH值为8，经牵伸、干燥、热定型后得到的半成品纤维；再进行水洗、干燥、上油、切断等步骤，制成复合金刚砂/聚乙烯醇纤维。
将实施例1和实施例2得到的复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维分别进行性能测试，测试结果列如下表所示：
表1实施例复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维与羊毛的性能比较
根据上表可知，采用本发明的方法制造的复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维虽然随着金刚砂含量的增加，纤维的断裂强度下降较大，但仍然能满足后加工要求。

Claims (8)

1.一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，其特征在于：它包括以下质量百分比的组分：超细金刚砂30%～70%、聚乙烯醇70%～30%。
2.根据权利要求1所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，其特征在于：所述的超细金刚砂的目数为1000目-12500目。
3.根据权利要求1所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维，其特征在于：所述的聚乙烯醇的聚合度为1750±50，醇解度≥99%。
4.一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（1）纺丝原液的制备：溶解机中在40～80℃水温度下，边加入聚乙烯醇边搅拌，并升温至50～100℃，直至聚乙烯醇溶解完全后，缓慢加入超细金刚砂，混合搅拌2小时，调节pH值为4～12，经过滤、静置脱泡4～10小时，制成纺丝原液；
（2）湿法纺丝：将步骤（1）中脱泡后的纺丝原液进行纺丝，再经过湿牵伸、热处理工序，制得半成品纤维；
（3）半成品纤维的后整理：将步骤（2）中制得的半成品纤维进行水洗、干燥、上油、切断等步骤，最终得到复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维。
5.根据权利要求4所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中制成的纺丝原液的浓度为10%～30%。
6.根据权利要求4所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中调节pH值使用的酸选用盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、硼酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、抗坏血酸中的一种或两种。
7.根据权利要求4所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）调节pH值使用的碱选用氢氧化钠、氢氧化钾、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠中的一种或两种。
8.根据权利要求4所述的一种复合超细金刚砂/聚乙烯醇纤维的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2）中的半成品纤维，其干断裂强度达到2.0～8.5cN/dtex。
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