CN113550066A - 一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法 - Google Patents

一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于装饰纸技术领域，公开了一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法。本发明所制复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。本发明提供了一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法，采用高分子纤维和聚合物复配，并通过水刺加固技术，生产具有强力高、性能优越的新型高分子纤维布，足以取代钛白纸。

Description

一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法
技术领域
本发明涉及装饰纸技术领域，具体涉及高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法。
背景技术
市场上的“装饰纸”需求量巨大，满足了人们对于家具装饰和美观的需求，浸渍胶膜纸和PVC基装饰纸彩膜目前主要是以钛白纸为基础，纸面印有各种图案，以浸渍树脂、钛白纸为基础的使用性能存在一定的缺点，如和树脂胶合后耐寒性差，易变脆，耐老化性能差以及反光等缺陷，因而，提供一种足以替代钛白纸的复合装饰纸，具有良好的市场前景。
发明内容
本发明内容是提供一种高分子纤维类复合装饰纸及其生产方法，采用高分子纤维和聚合物复配，并通过水刺加固技术，生产具有强力高、性能优越的新型高分子纤维布，足以取代钛白纸。
本发明采用了下述技术方案。
一种高分子纤维类复合装饰纸，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
进一步的，所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取20～35份丙烯酸、5～10份丙烯酸甲酯、10～15 份聚乙烯醇、0.1～0.4份Tween80、100～130份水混合，于40～55℃混合搅拌，得初混料，取初混料按质量比80～110：1：0.1～0.3加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，超声震荡，移至冰水浴，用超声细胞粉碎机超声粉碎，在氮气气氛下，紫光灯照射，将混液离心，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取80～100份微凝胶基体料、8～15份锂藻土、 1～4份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、180～220份水混合搅拌，再加入微凝胶基体料质量3～6％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量12～20％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于65～80℃反应，即得复合高分子聚合料。
本申请以单体聚合制微凝胶基体料，补入的α-环糊精被包络形成类聚轮烷，在通过共价交联形成了在分子链上能够自由滑动的类“8”字型交联结构，使得所形成的微凝胶基体料的交联点无法固定，在外力拉伸的过程中，内部交联点随着分子链滑动，出现轮滑效应，将外界应力均匀分不到各个聚合物链段上，使体系受力均匀，同时该结构可发生可逆的重排，撤去外力后又能恢复最初状态，具有较高的弹性和强度；预处理虾壳料提供惰性矿物成分(有助于降低整体的颜色透光率，适合下游企业印刷图案)和分子量较窄范围甲壳素和锂藻土被微凝胶基体料所吸附，甲壳素起桥接作用，分别交联基体料和锂藻土，得到两种稳定的交联网络。锂藻土的加入不仅改善了复合高分子聚合料的强度及韧性，电负性的锂藻土还会优先与带正电的甲壳素结合，提升分散均匀程度。
进一步的，所述紫光灯照射的条件：功率400W，波长300～350nm。
进一步的，所述预处理虾壳料的制备：收集虾壳粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：7～12加入酸液混合搅拌，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量10～16倍碳酸钠溶液中加热，过滤，收集虾壳粉用纯化水打浆，洗至中性，再经过双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。更进一步的，所述酸液：按质量比1：20～35取柠檬酸钠、盐酸溶液混合，即可。
本发明在虾壳粉中加入含有柠檬酸钠的盐酸溶液，在去除活泼矿物质的同时，还补充了柠檬酸根提高补入有机聚合物时的相容性，而且避免混合液体系一直处于较强的酸性，使甲壳素在酸催化作用下降解的问题，确保甲壳素的相对分子量分布在较窄的范围内，便于均匀作用于复合高分子聚合料体系。
一种高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，该生产方法包括如下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取50～80份复合高分子聚合料、4～8份竹纤维、 7～12份粘胶纤维于40～55℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺，垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；
经梳理成纤维网后预湿处理，压实蓬松的纤维网，排除内部空气，使得纤维网进入水刺区能够有效地吸收水射流的能量，以加强纤维缠结效果，通过正反垂直水刺，防止破坏纤网结构，并最大程度地利于水射流的能量，有层次的升压及保持，有利于提高水刺法非织造材料的性能，稳定作用柔性缠结，不影响纤维网原有特征，不损伤纤维，强度高低起毛，无需粘合剂加固，有助于适应装饰纸的需求。
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
进一步的，所述步骤(2)中的纤维网的克重为20～40g/㎡。
进一步的，所述步骤(3)中一次水刺以6～10bar/min升压，至预设压力值A，保持50～70min；二次水刺的压力为3～6bar/min升压，至预设压力值B，保持60～70min。
更进一步的，所述预设压力值A为50～80bar；所述预设压力值 B为40～60bar
本发明有益的效果是：
本发明提供的装饰纸透明度低，复合配方及生产工艺能够达到取代钛白纸的应用效果，并且整体的颜色透光率低，适合下游企业印刷图案，同时具有强力高、性能优越的特点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高分子纤维类复合装饰纸，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
一种高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，包括以下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取50～80份复合高分子聚合料、4～8份竹纤维、 7～12份粘胶纤维于40～55℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；所述纤维网的克重为20～40g/㎡；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺，垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；一次水刺以6～10bar/min升压，至预设压力值A，保持50～70min；二次水刺的压力为3～6bar/min升压，至预设压力值B，保持60～70min。所述预设压力值A为50～80bar；所述预设压力值B为40～60bar
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取20～35份丙烯酸、5～10份丙烯酸甲酯、10～15 份聚乙烯醇、0.1～0.4份Tween80、100～130份水混合，于40～55℃以300～500r/min搅拌30～55min，得初混料，取初混料按质量比 80～110：1：0.1～0.3加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，以 50～65kHz超声波震荡6～10min，再移至冰水浴，用超声细胞粉碎机超声粉碎3～7min后，在氮气气氛下，紫光灯照射8～13min后，将混液以8000～10000rpm离心6～10min，去除上层液体，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取80～100份微凝胶基体料、8～15份锂藻土、 1～4份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、180～220份水混合，以350～550r/min 搅拌2～3h，再加入微凝胶基体料质量3～6％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量12～20％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于65～80℃反应5～7h，即得复合高分子聚合料。
所述紫光灯照射的条件：400W，300～350nm紫光灯照射。
预处理虾壳料的制备：收集虾壳于粉碎机粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：7～12加入酸液混合搅拌30～50min，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量10～16 倍的质量分数20％的碳酸钠溶液中加热至30～55℃，过滤，收集虾壳粉，用纯化水打浆，洗至中性，再经过浓度2mol/L的双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。所述虾壳粉的粒径为过60目筛的颗粒。所述酸液：按质量比1：20～35取柠檬酸钠、质量分数为15％的盐酸溶液混合，即可。
实施例1
一种高分子纤维类复合装饰纸，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
一种高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，包括以下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取50份复合高分子聚合料、4份竹纤维、7份粘胶纤维于40℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；所述纤维网的克重为20g/㎡；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺，垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；一次水刺以6bar/min升压，至预设压力值A，保持50min；二次水刺的压力为3bar/min升压，至预设压力值B，保持60min。所述预设压力值A为50bar；所述预设压力值B为40bar
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取20份丙烯酸、5份丙烯酸甲酯、10份聚乙烯醇、0.1份Tween80、100份水混合，于40℃以300r/min搅拌30min，得初混料，取初混料按质量比80：1：0.1加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，以50kHz超声波震荡6min，再移至冰水浴，用超声细胞粉碎机超声粉碎3min后，在氮气气氛下，紫光灯照射8min后，将混液以8000rpm离心6min，去除上层液体，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取80份微凝胶基体料、8份锂藻土、1份N,N'- 亚甲基双丙烯酰胺、180份水混合，以350r/min搅拌2h，再加入微凝胶基体料质量3％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量12％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于65℃反应5h，即得复合高分子聚合料。
所述紫光灯照射的条件：400W，300～350nm紫光灯照射。
预处理虾壳料的制备：收集虾壳于粉碎机粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：7加入酸液混合搅拌30min，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量10倍的质量分数 20％的碳酸钠溶液中加热至30℃，过滤，收集虾壳粉，用纯化水打浆，洗至中性，再经过浓度2mol/L的双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。所述虾壳粉的粒径为过60目筛的颗粒。所述酸液：按质量比1：20取柠檬酸钠、质量分数为15％的盐酸溶液混合，即可。
实施例2
一种高分子纤维类复合装饰纸，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
一种高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，包括以下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取80份复合高分子聚合料、8份竹纤维、12份粘胶纤维于55℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；所述纤维网的克重为40g/㎡；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺，垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；一次水刺以10bar/min升压，至预设压力值A，保持70min；二次水刺的压力为6bar/min升压，至预设压力值B，保持70min。所述预设压力值A为80bar；所述预设压力值B为60bar
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取35份丙烯酸、10份丙烯酸甲酯、15份聚乙烯醇、0.4份Tween80、130份水混合，于55℃以500r/min搅拌 55min，得初混料，取初混料按质量比110：1：0.3加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，以65kHz超声波震荡10min，再移至冰水浴，用超声细胞粉碎机超声粉碎7min后，在氮气气氛下，紫光灯照射13min后，将混液以10000rpm离心10min，去除上层液体，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取100份微凝胶基体料、15份锂藻土、4份 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、220份水混合，以550r/min搅拌3h，再加入微凝胶基体料质量6％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量20％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于80℃反应7h，即得复合高分子聚合料。
所述紫光灯照射的条件：400W，300～350nm紫光灯照射。
预处理虾壳料的制备：收集虾壳于粉碎机粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：12加入酸液混合搅拌50min，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量16倍的质量分数20％的碳酸钠溶液中加热至55℃，过滤，收集虾壳粉，用纯化水打浆，洗至中性，再经过浓度2mol/L的双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。所述虾壳粉的粒径为过60目筛的颗粒。所述酸液：按质量比1：35取柠檬酸钠、质量分数为15％的盐酸溶液混合，即可。
实施例3
一种高分子纤维类复合装饰纸，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
一种高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，包括以下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取60份复合高分子聚合料、6份竹纤维、11份粘胶纤维于45℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；所述纤维网的克重为30g/㎡；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺，垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；一次水刺以8bar/min升压，至预设压力值A，保持60min；二次水刺的压力为5bar/min升压，至预设压力值B，保持60min。所述预设压力值A为60bar；所述预设压力值B为50bar
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取25份丙烯酸、6份丙烯酸甲酯、12份聚乙烯醇、0.3份Tween80、120份水混合，于45℃以400r/min搅拌45min，得初混料，取初混料按质量比90：1：0.2加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，以55kHz超声波震荡8min，再移至冰水浴，用超声细胞粉碎机超声粉碎5min后，在氮气气氛下，紫光灯照射10min后，将混液以9000rpm离心8min，去除上层液体，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取90份微凝胶基体料、12份锂藻土、2份 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、200份水混合，以450/min搅拌2.3h，再加入微凝胶基体料质量4％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量16％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于70℃反应6h，即得复合高分子聚合料。
所述紫光灯照射的条件：400W，300～350nm紫光灯照射。
预处理虾壳料的制备：收集虾壳于粉碎机粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：10加入酸液混合搅拌40min，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量13倍的质量分数20％的碳酸钠溶液中加热至45℃，过滤，收集虾壳粉，用纯化水打浆，洗至中性，再经过浓度2mol/L的双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。所述虾壳粉的粒径为过60目筛的颗粒。所述酸液：按质量比1：25取柠檬酸钠、质量分数为15％的盐酸溶液混合，即可。
对比例1：与实施例1的方案基本一致，唯一的不同是采用缺少锂藻土。
对比例2：与实施例1的方案基本一致，唯一的不同是缺少预处理虾壳料。
对比例3：南京市售钛白纸(主成分：聚丙烯、二氧化钛、云母颗粒)。
对上述实施例1～3、对比例1～3得到的装饰纸进行 GB/T1040.2-2006和GB/T2410-2008规定的性能测试，试验结果如下表所示。
拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％) 透光率(％)
实施例1 32.2 258.3 2.12
实施例2 34.5 272.5 1.42
实施例3 31.3 251.4 1.89
对比例1 23.6 215.2 2.64
对比例2 19.6 187.4 3.28
对比例3 15.2 152.3 4.5
由上表可知，本实施例1～3所得装饰纸在上述三种性能测试中均优于对比例3，对比例1、2在缺少部分组分时都有不同程度的性能下降。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高分子纤维类复合装饰纸，其特征在于，所述复合装饰纸的基体材料为高分子纤维基体料，所述高分子纤维基体料主成分为复合高分子聚合料，所述复合高分子聚合料内含有锂藻土。
2.根据权利要求1所述的高分子纤维类复合装饰纸，其特征在于，所述复合高分子聚合料的制备包括如下步骤：
A.按质量份数计，取20～35份丙烯酸、5～10份丙烯酸甲酯、10～15份聚乙烯醇、0.1～0.4份Tween80、100～130份水混合，于40～55℃混合搅拌，得初混料，取初混料按质量比80～110：1：0.1～0.3加入偶氮二异丁脒盐酸盐、α-环糊精混合，超声震荡，移至冰水浴，超声粉碎，在氮气气氛下，紫光灯照射，将混液离心，收集下层微凝胶水洗，干燥，得微凝胶基体料；
B.按质量份数计，取80～100份微凝胶基体料、8～15份锂藻土、1～4份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、180～220份水混合搅拌，再加入微凝胶基体料质量3～6％的过硫酸钾、微凝胶基体料质量12～20％的预处理虾壳料混合均匀，在冰水浴中、氮气气氛下，于65～80℃反应，即得复合高分子聚合料。
3.根据权利要求2所述的高分子纤维类复合装饰纸，其特征在于，所述紫光灯照射的条件：功率400W，波长300～350nm。
4.根据权利要求2所述的高分子纤维类复合装饰纸，其特征在于，所述预处理虾壳料的制备：收集虾壳粉碎得虾壳粉，取虾壳粉按质量比1：7～12加入酸液混合搅拌，过滤，收集固体粉末，水洗，干燥，得处理料，取处理料加入处理料质量10～16倍碳酸钠溶液中加热，过滤，收集虾壳粉用纯化水打浆，洗至中性，再经过双氧水打浆脱色，即得预处理虾壳料。
5.根据权利要求4所述的高分子纤维类复合装饰纸，其特征在于，所述酸液：按质量比1：20～35取柠檬酸钠、盐酸溶液混合，即可。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，其特征在于，该生产方法包括如下步骤：
(1)高分子纤维基体料制备：
按质量份数计，取50～80份复合高分子聚合料、4～8份竹纤维、7～12份粘胶纤维于40～55℃共混，自然冷却至室温，开松后制成高分子纤维基体料；
(2)梳理成网：通过梳理机将高分子纤维基体料梳理成纤维层，纤维层铺叠形成纤维网；
(3)水刺加固：将制得的纤维网放入喷淋区进行预湿处理，预湿处理后的纤维网经过一组压紧辊后进入水刺区进行一次水刺，垂直于纤维网的正面进行水刺；再对该纤维网进行二次水刺垂直于纤维网的反面，二次水刺后得装饰纸基材；
(4)轧液烘干：将装饰纸基材移至轧液机轧液后经过烘干、冷却后得到成卷的装饰纸；
(5)成型：取出成卷的装饰纸裁剪后放入模具内，压制，干燥，即得高分子纤维基体料。
7.根据权利要求6所述的高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，其特征在于，所述步骤(2)中的纤维网的克重为20～40g/㎡。
8.根据权利要求6所述的高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，其特征在于，所述步骤(3)中一次水刺以6～10bar/min升压，至预设压力值A，保持50～70min；二次水刺的压力为3～6bar/min升压，至预设压力值B，保持60～70min。
9.根据权利要求8所述的高分子纤维类复合装饰纸的生产方法，其特征在于，所述预设压力值A为50～80bar；所述预设压力值B为40～60bar。
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