CN113977466A - 一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料及其制备方法和应用。该研磨材料包括基材和浆料；其中，所述基材由若干种不同旦数且具有较高卷曲度的尼龙纤维交错形成三维网状结构；所述耐磨浆料包括如下重量份的组成：棕刚玉磨料400‑800份；水性环氧150‑300份；增稠剂3‑10份；水50‑100份。本发明通过磨料的选择，以及使用了三种不同旦数不同性能的高耐磨性能的尼龙纤维制成高度交错的三维网状结构，并且结合做棉工序上的针刺工艺，使得研磨材料的拉伸强度和撕裂强度大大提高。最终成型的磨具也是具有高散热，高柔软性，高孔隙率，易于排除脱落磨料的页状轮。
Description
技术领域
本发明涉及研磨材料领域，特别涉及一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料及其制备方法和应用。
背景技术
不锈钢拉丝一般有几种效果：直丝纹、雪花纹、尼龙纹。直丝纹是从上到下不间断的纹路，一般采用固定拉丝机工件前后运动即可。雪花纹是最为流行的一种，由一点点有规矩的点组成，可用虫仔砂纸达到效果。尼龙纹是由长短不一线条组成，由于尼龙轮质地柔软，所以可磨不平部位，达到尼龙纹的效果。
现有技术中，砂纸的抛光效果良好，但是对于复杂表面工件贴合性不强，难以达到抛光要求，而且耐磨性能较差，需要频繁更换磨具，不利于生产效率。尼龙轮较为柔软，能很好的贴合工件抛光。但是由于其结构难以做的均匀，容易造成局部拉丝效果不佳。而且尼龙轮的散热性能不够优良，容易导致烧伤工件，抛光时磨料脱落但因为挤压的力和孔隙率较低而导致残留于工件接触面，继续参与抛光，从而划伤工件。
因此，有必要研发一种新型的研磨磨具替代现有的拉丝磨具。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题就是提供一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料及其制备方法和应用。该耐磨材料中添加的棕刚玉具有相比碳化硅更加耐磨的性质，研磨材料经过无纺布梳理工序的处理纤维具有交错的三维网状结构，而且纤维使用不同旦数的尼龙纤维，经过梳理后会具有更加交错的结构，使得纤维具有更加耐磨的性质。无纺布涂附磨具可以制作成飞翼轮，更利于散热且各处的均匀性优良，飞翼轮状磨具抛光的时候，磨料不会堆积划伤工件。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，包括基材和浆料；其中，所述基材由若干种不同旦数且具有较高卷曲度的尼龙纤维交错形成三维网状结构；
所述耐磨浆料包括如下重量份的组成：棕刚玉磨料400-800份；水性环氧150-300份；增稠剂3-10份；水50-100份。棕刚玉磨料的量一般在水性环氧的2～2.8倍之间。此外，耐磨浆料还包括60-90份的胶黏改性剂，优选丙烯酸。
本发明中增稠剂优选硅酸镁铝、白炭黑。此外，耐磨浆料中还可也包括色浆。
作为优选地，尼龙纤维的旦数分别为15D、40D、110D，用量比(质量比)控制在15D占10-30％、40D占20-40％、110D占50-70％。
作为优选地，尼龙纤维的卷曲度对于不同纤维长度的要求不一样，一般要求5cm纤维长度具有7-13个卷曲为佳。
一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、首先对基材的处理，使用不同旦数、较高卷曲度的尼龙纤维更易于形成交错结构，在经过针刺机，完成三维网状结构，最后喷涂具有高刚弹性能的定型剂-丁腈、丁苯胶乳、改性酚醛树脂定型，丁腈、丁苯胶乳、改性酚醛树脂质量比为7：4：7；针刺机的针刺频率为450-550次/min，过两道针刺；
S2、配制耐磨浆料，定型好的基材经过浸辊式上耐磨浆料，再经过喷涂上耐磨浆料后，经烘箱高温多段固化，后固化工序，做成大卷；烘箱为三层结构，每层的温度在80-150℃之间，先过低温后高温，总时间为40-60min；
本发明中定型好的基材需经过两道上浆工序，分为浸辊式上浆的底浆和喷涂上浆的面浆。
本发明的研磨材料应用上可做成不织布研磨轮中的飞翼轮，将做好的大卷裁成合适的小片，拼接成辐射状再通过酚醛树脂粘接剂粘接于模具中成型飞翼轮。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明通过磨料的选择，以及使用了三种不同旦数不同性能的高耐磨性能的尼龙纤维制成高度交错的三维网状结构，并且在做棉工序上采用高植针密度(针板的植针数量，在固定的面积安置刺针数目较多，所以相对常规产品，高植针密度指比平时用2200根针，直接加到3500根针，刺针数量在一定范围内，针刺频率固定，刺针数量越多，针刺越板实)，高频率的针刺工艺，使得研磨材料的拉伸强度和撕裂强度大大提高。最终成型的磨具也是具有高散热，高柔软性，高孔隙率，易于排除脱落磨料的页状轮。经过多重改进与创造，实现了最终产品的高耐磨度、高效、稳定的性能。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将对本发明作进一步的说明。
实施例1～3
实施例的高耐磨型拉丝不织布研磨材料，包括基材和浆料，其中，所述基材由3种不同旦数且具有较高卷曲度的尼龙纤维交错形成三维网状结构，尼龙纤维的旦数分别为15D、40D、110D，用量比控制在15D占10-30％、40D占20-40％、110D占50-70％。尼龙纤维的卷曲度为5cm纤维长度具有7-13个卷曲。
实施例1～3中耐磨浆料包括如下重量份的组成：
丙烯酸起改性胶黏结的作用，使得胶黏剂具有丙烯酸的部分韧性。
本发明实施例中用到的水性环氧购买自山东圣泉新材料有限公司。
研磨材料的制备过程：
S1、首先对基材的处理，使用不同旦数、较高卷曲度的尼龙纤维更易于形成交错结构，在经过针刺机，完成三维网状结构，最后喷涂定型剂定型，针刺机的针刺频率为450-550次/min，过两道针刺；
S2、配制耐磨浆料，定型好的基材经过浸辊式上耐磨浆料，再经过喷涂上耐磨浆料后，经烘箱高温多段固化，后固化工序，做成大卷；烘箱为三层结构，每层的温度在80-150℃之间，先过低温后高温，总时间为40-60min。
将实施例1～3对应的耐磨浆料制备的研磨材料进一步制备成飞翼轮。
耐磨性测试：使用横式抛光机，施加5KG的力，抛光铁板，在固定时间测试飞翼轮的切削量。经测试，实施例1～3的飞翼轮的切削量为20g/min～35g/min，相比于传统的尼龙轮切削量5g/min～10g/min具有更大的优势。
孔隙率：目测法，单层产品直接透过光源观察，实施例1～3的飞翼轮有细密的光点证明孔隙率较大；而传统的尼龙轮因为其是层压式产品，厚度较厚，光线透不过，孔隙率较小。
散热性：散热是因为百洁布是单层结构，制成的飞翼轮是多片百洁布堆叠起来的，每层百洁布相对独立，散热比尼龙轮好，在不锈钢上使用900转的速度抛光一分钟，使用红外测温仪测量工件，温度在130～150℃区间。而传统的尼龙轮在900转抛光不锈钢一分钟，马上测量工件接触点温度，温度在150～180℃区间。
柔软性：飞翼轮对比尼龙轮，因为结构(页状)、工艺不同，柔软性比尼龙轮好。尼龙轮为层压式产品，所以硬度偏高。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，其特征在于，包括基材和浆料；其中，
所述基材由若干种不同旦数且具有较高卷曲度的尼龙纤维交错形成三维网状结构；
所述耐磨浆料包括如下重量份的组成：棕刚玉磨料400-800份；水性环氧150-300份；增稠剂3-10份；水50-100份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，其特征在于，所述耐磨浆料还包括60-90份的胶黏改性剂。
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，其特征在于，所述胶黏改性剂优选丙烯酸。
4.根据权利要求1所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，其特征在于，尼龙纤维的旦数分别为15D、40D、110D，质量用量比控制在15D占10-30％、40D占20-40％、110D占50-70％。
5.根据权利要求1所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料，其特征在于，尼龙纤维的卷曲度为5cm纤维长度具有7-13个卷曲为佳。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、首先对基材的处理，使用不同旦数、较高卷曲度的尼龙纤维更易于形成交错结构，在经过针刺机，完成三维网状结构，最后喷涂定型剂定型，针刺机的针刺频率为450-550次/min，过两道针刺；
S2、配制耐磨浆料，定型好的基材经过浸辊式上耐磨浆料，再经过喷涂上耐磨浆料后，经烘箱高温多段固化，后固化工序，做成大卷；烘箱为三层结构，每层的温度在80-150℃之间，先过低温后高温，总时间为40-60min。
7.根据权利要求6所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料的制备方法，其特征在于，定型剂包括丁腈、丁苯胶乳、改性酚醛树脂定型，丁腈、丁苯胶乳、改性酚醛树脂质量比为7：4：7。
8.根据权利要求1～6任一项所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料在制备不织布研磨轮中的应用。
9.根据权利要求1～6任一项所述的一种高耐磨型拉丝不织布研磨材料在制备飞翼轮中的应用。
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