CN1602238A - 衬垫的去除方法 - Google Patents

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Abstract

使用非织造、三维纤维片材(2)磨具从表面(32)上除去衬垫材料(30)的方法，所述磨具使用了酚醛树脂颗粒(6)。

Description

衬垫的去除方法
技术领域
本发明涉及使用非织造三维纤维片材(web)磨具从表面上除去衬垫材料的方法，所述磨具使用了酚醛树脂颗粒。
背景技术
在各种机械制造领域(例如，装配内燃机的部件)中，衬垫可用作通过扣件连接在一起的啮合表面之间的密封。衬垫材料通常相比要密封在一起的材料表面来说较软、更柔顺。这种柔顺性有助于适应啮合表面上的不规则性，例如提高了均匀的固定力。在某些应用中，衬垫可用粘合剂粘附在一个或所有的啮合表面上。但是，即使在没有使用粘合剂的情况下，持久加热和加压可使所述衬垫材料自动粘附到一个或多个啮合表面上。
在进行必需的维护和修理过程中，经常需要将用衬垫啮合在一起的两个表面分开。在分离所述表面的过程中，几乎总是会破坏衬垫，以致不能重复使用。而且，通常会在一个或多个以前啮合的表面上留下剩余的衬垫材料。为了重新使用具有剩余衬垫材料的部件，必需除去所述剩余的衬垫材料，且没有破坏所述啮合表面。剩余的衬垫材料的存在和/或破坏啮合表面，会对啮合表面之间的密封质量产生不利的影响。
在现有技术中，已知有许多从啮合表面上除去剩余衬垫材料的方法。例如，可使用刮刀来除去这些剩余物，但是，即使是使用自动装置，使用刮刀也是非常费力的，一不当心就会破坏啮合表面，尤其是在刮刀片是用金属做的时候。也可使用溶剂或其化合物来除去剩余的衬垫材料。虽然这些化学物质能有效地达到这个目的，但是会出现处理污染碎屑的问题，以及挥发物进入环境的问题。
手动或自动使用的磨具(尤其是这样的磨具，它包括用树脂粘合剂粘附的且涂有磨粒的膨松非织造基材)能提高除去衬垫材料的生产效率。这种磨具通常不破坏待清洁啮合表面的表面，但是当猛烈地使用装有动力的工具和/或在高接触压下也会破坏啮合表面。而且，较硬的磨粒部分通常在使用时会从所述磨具上落下，可能会污染啮合的和/或其它相邻的表面。
现在需要能快速除去剩余的衬垫材料，且没有破坏下面的表面(即明显不利地改变所述啮合表面)，没有释放出硬的颗粒，不需要进行后处理或者产生环境问题。
发明内容
本发明提供了使用磨具(如片、盘以及环形带)从基材(如铝、铸铁和它们的合金)上除去衬垫材料的方法，所述磨具包括：
具有第一主表面的疏松布(scrim)；
非织造三维纤维片材，它具有第一和第二主表面，
所述纤维片材的第一主表面针刺在所述疏松布的第一主表面上。
具有固定在所述纤维片材第二主表面上的工作表面的磨料层，所述磨料层包括粘合剂和许多酚醛树脂颗粒，在所述工作表面上的酚醛树脂颗粒不含大于6微粒的磨粒(即莫氏硬度大于7的颗粒)。优选地，至少一部分(更优选至少大部分，还要更优选至少60、70、75、80、95或100重量％)酚醛树脂颗粒的粒径在150微米-2400微米(更优选400微米-850微米，还要更优选150-1000微米)。任选地，至少一部分酚醛树脂颗粒还可包括填料。优选地，所有酚醛树脂颗粒不包含大于6微米的磨粒。通常，所述疏松布的第一主表面与所述纤维片材的第一主表面是基本上共同接触延伸的。
在一个实例中，本发明提供了从基材上除去衬垫材料的方法，所述方法包括：
提供具有工作表面的所述磨具；
将磨具的至少一部分工作表面与要除去的衬垫材料磨擦啮合；以及
在所述磨具和要除去的衬垫材料之间进行相对运动，除去至少一部分衬垫材料。
在另一个实例中，本发明提供了从基材上除去衬垫材料的方法，所述方法包括：
提供动力驱动的(如马达驱动或空气驱动)研磨装置，所述装置包括具有所述研磨盘的可旋转轴，所述研磨盘附有工作表面；以及
给动力驱动的研磨装置施加动力，使可旋转轴转起来；以及
将所述旋转研磨盘的至少一部分工作表面与所述要除去的衬垫材料磨擦啮合，除去至少一部分衬垫材料。
优选地，从基材表面除去了所述衬垫材料，且基材的表面粗糙度ΔRa的改变不超过9微英寸(0.23微米)，更优选不超过6微英寸(0.15微米)。
附图简述
附图是用来除去基材表面上的衬垫材料的示例性装置的侧视图。
发明详述
如图所示，用来除去基材表面32上的衬垫材料30的磨具包括非织造、三维纤维片材2，增强疏松布4的第一主表面11针刺(needletacked)在非织造片材2的第一主表面12上，许多酚醛树脂颗粒6通过粘合剂8粘附在非织造片材2的第二主表面13上。非织造片材2具有厚度20。任选地，酚醛树脂颗粒6还可包括填料7。如图所示，非织造片材2包括相互纠缠在一起的有机短(staple)纤维14。而且，如图所示，任选的胶水(size)涂层15覆盖了粘合剂8和酚醛树脂颗粒6。磨具1包括工作表面21，并通过连接机构35连接到工具的可旋转轴34上。
用于本发明方法的磨具包括用疏松布增强的非织造三维纤维片材，所述纤维片材的第一主表面针刺在所述疏松布的第一主表面上。所述疏松布优选是机织耐拉伸织物，它在两个相反方向上拉伸时具有低拉伸值。优选是小于约20％的断裂拉伸值，更优选是小于约15％的断裂拉伸值。合适的疏松布优选包括尼龙网眼疏松布(如Highland Industries Inc.，Greensboro，NC出售的“Style 6703832”)，以及热粘织物、针织织物和缝编织物(stitch-bonded fabrics)等。在阅读本发明的内容后，其它合适的材料对于本领域的普通技术人员来说是已知的。
用来制备用于本发明方法的磨具的合适非织造片材包括短纤维。这些非织造片材以及制造这些非织造片材的技术(如气流成网(air laid)方法、纺粘方法、梳理方法、扯松方法、湿法成网方法及其组合)在本领域中是已知的。任选地，所述片材可使用本领域已知的技术进行进一步处理，所述技术包括交叉成网、轧光、射流喷网、水力缠结(hydroentanglement)和/或针刺(即在用针状物将非织造/疏松布复合物组合在一起之前进行附加的针刺步骤)。
短纤维的例子(即有褶皱的、切成较短长度的纤维)包括天然纤维(如棉花、羊毛、亚麻等)、合成纤维(如聚酰胺、聚酯、聚烯烃等)、人造纤维(如人造丝)及其组合(如热塑性短纤维(如聚酰胺)和纤维素短纤维(如人造丝)可混合在一起，其中纤维素纤维的重量百分含量通常为5-50％)。优选地，短纤维包括聚酰胺纤维(如尼龙)、聚酯纤维和聚烯烃纤维。通常，所述短纤维的长度小于约15厘米，优选小于约10厘米，最优选小于约7.5厘米，尽管长度大于15厘米的纤维也是可行的。另一方面，所述纤维的直径通常为每丝约3旦尼尔(3.3分特)-约200旦尼尔(233分特)。这样的纤维直径能制成具有较好结构整体性和在或临近片材主表面具有外露表面区域的片材。
任选地，所述非织造片材可包括可熔粘纤维和/或将纤维粘在一起的其它粘合剂。可熔粘纤维的例子包括鞘-核以及旁系(collateral)双组分纤维，它具有外露的可热活化粘性表面。合适的粘合剂(它也可用作预粘涂层)在本领域中是已知的，包括含聚丙烯酸酯、聚(乙烯丙烯酸)、苯乙烯-丁二烯聚合物及其组合的粘合剂，以及在美国专利5082720(Hayes)中公开的粘合剂。
所述增强非织造三维纤维片材可通过将三维纤维非织造片材用针刺在增强疏松布上制得。用针刺的方法在纺织制造领域是已知的。对于本发明来说，例如，可将三维纤维片材输送到共幅的增强疏松布上，这样所述片材的主表面和所述疏松布就相互接触。将所述接触的片材和疏松布输送入针刺机(如Dilo Incorporated，Charlotte，NC生产的产品)。在用针刺的过程中，三维非织造纤维片材的至少一部分纤维受到所述针刺机的往复倒刺的针的机械作用，迁移进入，并通过增强疏松布，从而制得增强疏松布的整体复合结构，在其两个主表面上具有膨松纤维层。用针刺的方法制得了在较低密度非织造片材和较高密度增强疏松布之间的中等密度(以体积计)的复合增强片材。用于本发明的增强片材的密度优选为0.03克/厘米3-0.40克/厘米3。密度小于0.3克/厘米3的复合片材的强度小于严酷用途中所需的强度；而密度大于0.40克/厘米3的复合片材使磨具的柔顺性较差(即它们不容易适应工件表面)。
任选地，(针刺的)增强片材包括一层包含聚合物的层，所述聚合物以美国专利5482756(Berger等人)中所述的方法施加到增强非织造片材的外露表面上。该任选的聚合物层可用来提供额外的牢固度，并且当该磨具以环形带形式提供时能提供与接触轮接触的改性表面。
任选地，“预粘”树脂(即在随后的处理步骤之前施加到非织造片材/疏松布复合物上，进一步提供复合物强度的可硬化粘合剂前体)可用来将片材中的纤维互相粘合，并在共接触点上与增强疏松布粘合。预粘树脂优选包括可涂覆的树脂粘合剂前体，当用热或其它固化机理硬化时，所述前体形成粘合剂层，将片材的纤维互相粘合。任何已知材料可用作预粘树脂，包括下述的那些。优选的材料是在硬化时形成坚韧、挠性、橡胶状或弹性粘合剂。优选的预粘树脂包括这些材料如聚氨酯、聚脲、环氧树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶、腈橡胶、和聚异戊二烯，可单独或组合使用。更优选的是聚氨酯、聚脲和环氧改性的聚氨酯，优选的聚氨酯包括得自异氰酸酯和多元醇反应的聚合物，如以前体形式得到的Uniroyal Chemical Co.，Middlebury，CT生产的“BL-16”。
任选的预粘涂料可包括任何热塑性材料。或者，例如，粘合剂可得自能交联的材料。混合的热塑性粘合剂和交联粘合剂也包括在本发明的范围内。在使用可交联粘合剂前体的情况下，所述粘合剂前体暴露在合适的能量源下，引发聚合反应或固化，从而形成固化的粘合剂。
合适的可交联有机聚合物粘合剂前体可包括缩合的可固化树脂或加成的可聚合树脂。所述加成的可聚合树脂可以是烯键式不饱和单体和/或低聚物。可交联材料的例子包括酚醛树脂、双马来酰亚胺粘合剂、乙烯基醚树脂、具有α，β不饱和羰基侧链的氨基塑料树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸酯类树脂、丙烯酸化异氰脲酸酯树脂、脲-甲醛树脂、异氰脲酸酯树脂、丙烯酸化聚氨酯树脂、丙烯酸化环氧树脂或其混合物。
可与酚醛树脂混合的乳胶橡胶的例子包括丙烯晴丁二烯乳液、丙烯酸乳液、丁二烯乳液、丁二烯苯乙烯乳液及其混合物。这些乳胶树脂可购自各个生产商，包括购自Rohm and Haas Company，Philadelphia，PA的“PHOPLEX”和“ACRYLSOL”、Air Products & Chemicals Inc.，Allentown，PA的“FLEXCRYL”和“VALTAC”、Reichhold Chemical CO.，Research Triangle Park，NC的“SYNTHEMUL”和“TYLAC”、B.F.Goodrich，Cleveland，OH的“HYCAR”和“GOODRITE”、Goodyear Tire and RubberCo.，Akron，OH的“CHEMIGUM”、ICI，Wilmington，DE的“NEOCRYL”、BASF，Mt.Olive，NJ的“BUTAFON”、以及Union Carbide，Chicago，IL的“RES”。
环氧树脂具有环氧乙烷基团，是通过开环进行聚合的。该环氧树脂包括单体(monomeric)环氧树脂和聚合物(polymeric)环氧树脂。这些树脂可随着它们的骨架以及取代基团的本性而有很大不同。例如，骨架可以是通常连接有环氧树脂的类型，其上的取代基团可以是不含活性氢原子的基团，所述活性氢原子能在室温与环氧乙烷基团反应。可接受的取代基的代表性例子包括卤素、酯基、磺基、硅氧烷基、硝基和磷酸酯基。一些优选环氧树脂的例子包括2，2-双〔4-(2，3-环氧基丙氧基)-苯基)丙烷(双酚A的缩水甘油醚)〕和市售材料，所述市售材料为购自Shell Chemical Co.，Houston，TX的“EPON 828”、“EPON 1004”和“EPON 1001F”、和Dow Chemical Co.，Midland，MI的“DER-331”、“DER-332”和“DER-334”。其它合适的环氧树脂包括酚醛清漆的缩水甘油醚，如购自Dow Chemical Co.的商品“DEN-431”。
烯键式不饱和粘合剂前体的例子包括具有α，β不饱和羰基侧链的氨基塑料单体或低聚物、烯键式不饱和单体或低聚物、丙烯酸化异氰脲酸酯单体、丙烯酸化聚氨酯低聚物、丙烯酸化环氧树脂单体或低聚物、烯键式不饱和单体或稀释剂、丙烯酸化分散液或其混合物。
氨基塑料粘合剂前体的每个分子或低聚物具有至少一个α，β-不饱和羰基侧链。这些材料还在美国专利4903440(Kirk等人)和5236472(Kirk等人)中有进一步描述。
烯键式不饱和单体或低聚物可以是单官能度、二官能度、三官能度或四官能度或更高官能度的。所述术语“丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。烯键式不饱和粘合剂前体包括单体和聚合物化合物，所述化合物包括碳原子、氢原子和氧原子，任选包括氮原子和卤原子。氧原子或氮原子或它们全部通常存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺和脲基团中。烯键式不饱和化合物的分子量优选小于约4000，且优选是由含脂肪族单羟基或脂肪族多羟基的化合物与不饱和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等)反应得到的酯。烯键式不饱和单体的代表性例子包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基丁酯、甲苯乙烯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸多乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、三丙烯酸季戊四醇酯(pentaerthryitoltriacrylate)、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯和四甲基丙烯酸季戊四醇酯。其它烯键式不饱和树脂包括羧酸的单烯丙基、多烯丙基和多甲基烯丙基酯和酰胺，如邻苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯和N，N-二烯丙基己二酸二胺。其它含氮的化合物包括三(2-丙烯基-氧代乙基)异氰脲酸酯、1，3，5-三(2-甲基丙烯基氧乙基)-s-三嗪、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基-丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基-吡咯烷酮和N-乙烯基-哌啶酮。
具有至少一个丙烯酸酯侧链基团的异氰脲酸酯衍生物和具有至少一个丙烯酸酯侧链基团的异氰酸酯衍生物已经在美国专利4652274(Boettcher等人)中进一步说明。优选的异氰脲酸酯材料是三(羟基乙基)异氰脲酸酯的三丙烯酸酯。
丙烯酸化的氨基甲酸乙酯是羟基封端的异氰酸酯延伸的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化氨基甲酸乙酯的例子包括购自Morton International，Chicago，IL的“UVITHANE 782”和UCB Radcure Specialties，Symma，GA的“CMD 6600”、“CMD 8400”和“CMD 8805”。丙烯酸化环氧树脂是环氧树脂的二丙烯酸酯，如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化的环氧树脂的例子包括购自UCB RadcureSpecialties，Symma，GA的“CMD 3500”、“CMD 3600”和“CMD 3700”。
丙烯酸化氨基甲酸乙酯是羟基封端的NCO延伸的聚酯或聚醚的丙烯酸酯。市售丙烯酸化氨基甲酸乙酯的例子包括购自Morton International，Chicago，IL的“UVITHANE 782”和UCB Radcure Specialties的“CMD 6600”、“CMD 8400”和“CMD 8805”。
丙烯酸化环氧树脂是环氧树脂的二丙烯酸酯，如双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化环氧树脂的例子包括购自UCB Radcure Specialties，Symma，GA的“CMD3500”、“CMD 3600”和“CMD 3700”。
烯键式不饱和稀释剂或单体的例子已经在美国专利5236472(Kirk等人)和5667842(Larson等人)中进一步描述。在一些实例中，这些烯键式不饱和稀释剂是有用的，因为它们能与水相容。
关于丙烯酸酯类分散体的其它细节已经在例如美国专利5378252(Follensbee)中进一步描述。
在所用粘合剂前体中使用部分聚合的烯键式不饱和单体也包括在本发明的范围内。例如，丙烯酸酯单体可部分聚合，并混入磨料浆料(即粘合剂前体与磨粒的浆料)中。应控制部分聚合的程度，使得到的部分聚合的烯键式不饱和单体不具有过高的粘度，从而使得到的磨料浆料能进行涂覆，形成所述磨具。能部分聚合的丙烯酸酯单体的一个例子是丙烯酸异辛酯。使用部分聚合的烯键式不饱和单体与另一种烯键式不饱和单体和/或缩合的可固化粘合剂的混合物也包括中本发明的范围内。
前述预粘粘合剂前体还可包括任选的适量添加剂(即颗粒表面改性添加剂、偶联剂、增塑剂、填料、膨胀剂、纤维、抗静电剂、引发剂、悬浮剂、光敏剂、润滑剂、湿润剂、表面活性剂、颜料、染料、UV稳定剂、悬浮剂等)，以提供所需的性能。适当添加剂及其用量的选择可由本领域的普通技术人员容易地确定。
加入合适的增塑剂可提高磨料涂层的可侵蚀性，软化整个粘合剂的硬度。增塑剂应该与粘合剂前体相容，以避免在所述前体还处于可涂覆或液体状态时发生相分离。合适的增塑剂的例子包括聚氯乙烯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸烷基苯基酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、纤维素酯、邻苯二甲酸酯、硅油、己二酸酯和癸二酸酯、多元醇、多元醇衍生物、磷酸叔丁基苯基二苯基酯、磷酸三甲苯酯、蓖麻油及其组合物等。
填料通常包括颗粒材料，其粒径通常为0.1-50微米，更通常为1-30微米。有用的填料的例子包括金属碳酸盐(如碳酸钙(白垩、方解石、泥灰石、石灰华、大理石和石灰石)、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁)、二氧化硅(如石英、玻璃珠、玻璃球和玻璃纤维)、硅酸盐(如滑石、粘土、(蒙脱土)长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝硅酸钠、硅酸钠)、金属硫酸盐(如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)、石膏、蛭石、木粉、铝三水合物、炭黑、金属氧化物(如氧化硅(石灰)、氧化锡(即二氧化锡)、二氧化钛)和金属亚硫酸盐(如亚硫酸钙)、热塑性颗粒(聚碳酸酯、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、缩醛聚合物、聚氨酯、尼龙颗粒)和热固性颗粒(如酚泡、酚珠、聚氨酯泡沫颗粒等)。填料也可是盐如卤化物盐。卤化物盐的例子包括氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铝冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾、氯化镁、金属填料的例子包括锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁、钛。其它混杂填料的例子包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。可以认为，上述填料只是构成了代表性的例子，并不是可以使用的填料的全部。
抗静电剂的例子包括石墨、炭黑、氧化钒、导电聚合物、湿润剂等。抗静电剂公开在例如美国专利5061294(Harmer等人)、5137542(Buchanan等人)和5203884(Buchanan等人)中。
前述粘合剂前体还可包括固化剂，以引发和完成在将粘合剂前体转化成粘合剂时需要的聚合或交联过程。术语固化剂包括引发剂、光引发剂、催化剂和活化剂。所述固化剂的数量和类型取决于所述粘合剂前体的化学性质，这是本领域普通技术人员已知的。
以较轻涂料将预粘树脂施加到片材上，通常所述涂料能提供的干增重为至少约150克/米2。但是，本领域的普通技术人员可估计到，实际使用的树脂的选择和数量取决于许多因素，包括例如在非织造片材中的纤维重量、纤维密度、纤维类型以及最终制品的终端用途。
例如可使用本领域普通技术人员熟知的方法施加任选的预粘树脂，所述方法包括喷涂和辊涂，并通过施加热或其它合适的能量来进行至少部分固化或硬化。
在任选施加预粘涂料后，将成形涂料树脂(make coat resin)施加到所述增强非织造片材的至少一个主表面上。优选地，所述成形涂料施加到第二主表面(即与施加疏松布的面相背)。所述成形涂料可包括任何在预粘树脂中所述的可涂覆粘合剂前体。优选地，所述成形涂料是硬的聚合物热固性粘合剂，如环氧树脂或酚醛树脂。更优选地，所述成形涂料包括热固性酚醛树脂。热固性酚醛树脂(如甲阶酚醛树脂和酚醛清漆树脂)描述在Kirk-Othmer的《Encyclopedia of ChemicalTechnology》第三版，John Wiley & Sons，1981年出版，New York，卷17，第384-399页。甲阶酚醛树脂可用碱性催化剂和过量摩尔数的甲醛制备，通常甲醛与苯酚的摩尔比为1.0∶1.0-3.0∶1.0。酚醛清漆树脂在酸催化剂和甲醛与苯酚的摩尔比小于1.0∶1.0的情况下制备。用于制备本发明磨具的典型甲阶酚醛树脂包含约0.75重量％-约1.4％游离甲醛，约6％-约8％的游离苯酚，约78％的固体，余量为水。该树脂的pH值为约8.5，粘度约2400-约2800厘泊。适用于本发明的市售酚醛树脂包括购自Occidental Chemicals Corporation(North Tonawonda，NY)的“DUREZ”和“VARCUM”、Monsanto Corporation，St.Louis，MO的“RESINOX”、Ashland ChemicalCompany，Columbus，OH的“AROFENE”和“AROTAP”，以及购自Neste Resin(NesteCanada，Inc.，Mississauga，Ontario，Canada一个分公司)的商品名称为“BB077”的甲阶酚醛树脂预缩聚物。根据需要可在所述酚醛树脂中加入有机溶剂。
所述成形涂料还可包括任选的添加剂，如颗粒表面改性添加剂、偶联剂、增塑剂、填料、膨胀剂、纤维、抗静电剂、引发剂、悬浮剂、光敏剂、润滑剂、湿润剂、表面活性剂、颜料、染料、UV稳定剂、悬浮剂等，其含量适于提供上述所需的性能。该(成形)涂料可通过本领域普通技术人员所熟知的方法方便地施涂，所述方法包括喷涂和辊涂。
所述酚醛颗粒得自例如前述任何的酚醛树脂。所述酚醛树脂颗粒是这样得到的，即硬化或固化热定形酚醛树脂，所述酚醛树脂任选包括其它添加剂(即填料如滑石、钙硅石、或者任何前述的填料)，粉碎、磨碎或根据需要降低所述硬化的热固性树脂的尺寸。用于混入酚醛颗粒的填料不包括大于6微米且莫氏硬度大于7的硬磨料材料(如碳化硅或氧化铝)，该磨料材料会不利地改变所述工件的表面抛光度。在适当的尺寸降低步骤之后，对酚醛树脂颗粒进行筛选或其他方式分级，获得所需的尺寸。优选地，所述酚醛树脂颗粒得自甲阶酚醛树脂，如购自Neste Resins(NesteCanada，Inc.，Mississauga，Canada的一个分公司)的商品名为“BB077”的甲阶酚醛树脂预缩聚物。
适用的酚醛树脂颗粒一般具有约小于2的长宽比(即最大尺寸与最小尺寸之比)，其有效直径(即颗粒能通过的最小筛孔的尺寸)约为150-2400微米。小于约150微米的酚醛树脂颗粒往往容易形成需要花费较长时间来除去衬垫材料的磨粒，而大于约2400微米的酚醛树脂颗粒在工作表面上往往容易提供较少的接触点，而且由于其相对较小的表面积与体积之比而较难经久地粘合在增强非织造片材上。另一方面，酚醛树脂颗粒按ASTM D-785-98测出的硬度至少为90HRM。
酚醛树脂颗粒可以施涂在非织造片材的一个主表面上，例如是通过将(成形)粘合剂前体施涂在该主表面上，然后滴涂和/或静电涂覆该酚醛树脂颗粒。也可以例如用喷涂和/或辊涂包括粘合剂前体与酚醛树脂颗粒的浆料将其施涂在非织造片材的主表面上。
施涂上粘合剂前体与酚醛树脂颗粒后，将所施涂上去的组合物至少部分固化或以其他方式如本领域普通技术人员熟知的加热或施加其他能量进行硬化。所得磨具具有的酚醛熟知颗粒增重约为50-700克/米2，较好约150-400克/米2。
任选地，酚醛树脂颗粒和粘合剂上可施涂一层或多层胶水涂层。这些涂层提供了酚醛树脂颗粒的进一步粘合，和/或其他作用，如润滑、静态控制或上色。所述胶水涂料可包括上述预粘涂料或成形涂料中的任何材料，其施涂方式例如可以是喷涂、辊涂或其他常规方法。胶水涂层则用本领域中已知的方法(如加热)进行固化或硬化。
用于本发明方法的磨具的形式为片状、方形、矩形、圆盘形、环形带、刷子、轮(如许多盘可排列在一起)等。本发明方法用磨具的优选形式是盘形，优选的直径为约2厘米-约20厘米。
本发明的实例包括具有连接机构的磨具，如促使连接到磨床上的结构，所述磨床包括具有空气驱动轴或电驱动轴(如正交(right-angle)(电)动磨床)的磨床。许多合适的连接机构在本领域中是已知的，其中包括适用的载体或垫板垫。优选的连接机构已经描述在例如美国专利3667170(MacKay)和3270467(Block)中。其它优选的连接机构是在美国专利3562968(Johnson等人)中描述的适用于装有旋转磨床进行螺旋式啮合的整体模塑双头螺柱。后者优选用于环形或盘形磨具，优选地，为了正常转动，所述连接机构相对磨盘居中。合适的连接结构可由例如热塑性聚合物材料、热固性聚合物材料和/或金属制得。
其它合适的连接机构包括在例如美国专利5077870(Melbye等人)中描述的或购自3M Company，St.Paul，MN的商品名为“SCOTHMATE”的钩圈装置。本发明实例用的其它合适连接机构是两性扣合件，如购自3M Company的商品名为“DUAL LOCK”的扣合件。本发明实例用的其它合适连接机构是啮合结构的表面，如在美国专利4875529(Appeldorn)中描述的装置。而且，例如，本发明用的磨盘可具有一个或多个孔或开口，这样磨盘就能机械固定(如用螺栓和螺母)到垫板垫上。
对于本发明的方法，用于盘形的优选磨床包括本领域已知的正交(电子)驱动磨床(如购自Ingersoll-Rand，Woodclifflake，NJ的商品名“CYCLONE”，TA180RG4型，定级(rate)为18000rpm和0.70hp)。适用于所述正交磨床的垫板垫装置公开在美国专利3562968(Johnson等人)中。
通过下述实施例进一步说明本发明的优点和实例，但是，在这些实施例中用到的特殊材料及其用量以及其它条件和细节并没有限制本发明的范围。所有的份和百分数都表示重量，除非有其它说明。
实施例
实施例1
使用气流成网的、非织造片状制备实施例1，所述片材由75重量％1.5英寸(38毫米)长、70旦尼尔每丝(78分特)的尼龙短纤维和25重量％1.5英寸(38毫米)长、58旦尼尔每丝(65分特)的尼龙短纤维的纤维混合物制得。然后，该纤维片材针刺进入尼龙网状疏松布(“Style 6703832”，购自Highland IndustriesInc.，Greenboro，NC)。得到的疏松布增强的片材随后用氨基甲酸乙酯预粘树脂(购自Uniroyal Chemical Co.，Gastonia，NC，商品名为“ADIPRENE BL-16”)涂覆，在135℃固化15分钟，提供0.13克/厘米2的干增重。
得到的复合片材冲切成2英寸(50.7毫米)直径的盘。将促使连接到高速模子磨机的尼龙驱动扣(nylon drive button)旋焊(spin-welded)(EngineeringUnlimited Inc.，Minneapolis，MN为3M Company制造的旋焊机)到该复合盘的背面，以将所述固定装置熔融粘剂到所述盘上。所述旋焊是在约4500rpm和由圆筒施加的约500lbs压力下完成的。
酚醛树脂颗粒由液体酚醛树脂(购自Neste Resins，Canada的商品名为“BB-077”的水基酚醛树脂)制备。将所述液体酚醛树脂倾倒入铝箔盘中，得到的液体深度约0.5英寸(12.7毫米)。将该盘放在实验室烘箱(lab oven)中，随后在88℃固化60分钟，在93℃固化120分钟，在99℃固化45分钟，在104℃固化100分钟，以及在116℃固化15分钟，从一个温度加热到另一个温度的速率为6℃/分钟。得到固化酚醛树脂片用手木锤打碎成长轴尺寸最大约50毫米的块。使用造粒机(购自CWBrabender Instruments，Inc.，So.Hackensack，NJ)再次降低这些酚醛树脂块的尺寸。接着，用美国标准筛(购自W.S.Tyler Company，Mentor，OH)筛选造粒的酚醛树脂颗粒。将通过#18筛且留在#20筛上的酚醛树脂颗粒放入2英寸(50.7毫米)直径的铝箔碟的底部。
将液体酚醛树脂(“BB-077”)倾倒入玻璃盘中，形成薄膜层。将复合片材盘的与所述疏松布相背的面放在玻璃盘的底部，用手压下，以将片材纤维涂覆在与疏松布对置的侧面上。将酚醛树脂涂覆的盘放入所述碟中，用手压下，直到观察到颗粒涂覆了整个盘的表面。所述液体酚醛树脂在93℃固化90分钟，在99℃固化40分钟，在104℃固化30分钟，在116℃固化30分钟，从一个温度加热到另一个温度的速率为6℃/分钟。得到的磨具的固化酚醛树脂增重为2.1克，酚醛树脂颗粒的增重为1.2克。
实施例2
用与实施例1相同的方法制备实施例2，不同的是所述酚醛树脂颗粒含滑石。这些酚醛树脂颗粒是用手将100克滑石(购自Luzenac America，Inc.，Englewood，CO，商品名为“TALC 325 BEAVERWHITE”)混入700克液体酚醛树脂(“BB-077”)制得的。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，所述能通过#18筛且留在#20筛上的颗粒涂覆在增强的非织造片材上。得到磨具的固化酚醛树脂的增重为1.7克，酚醛树脂颗粒的增重为1.0克。
实施例3
用与实施例1相同的方法制备实施例3，不同的是所述酚醛树脂颗粒含钙硅石。这些酚醛树脂颗粒是用手将100克400母等级的钙硅石(购自NYCO Minerals Inc.，Calgary，Alberta，Canada，商品名为“NYADM 400”)混入700克液体酚醛树脂(“BB-077”)制得的。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，所述能通过#18筛且留在#20筛上的颗粒涂覆在增强的非织造片材上。得到磨具的固化酚醛树脂的增重为2.0克，酚醛树脂颗粒的增重为0.9克。
实施例4
用与实施例1相同的方法制备实施例4，不同的是所述酚醛树脂颗粒是模塑颗粒(购自Plastics Engineering Company，Sheboygan，WI，商品名为“PLENCO 4527”)。将刚到货的颗粒通过一系列筛子进行分级，涂覆在增强的非织造片材上的颗粒是能通过#18筛且留在#20筛上的颗粒。得到磨具的固化酚醛树脂的增重为1.1克，酚醛树脂颗粒的增重为1.25克。用刷子施涂环氧树脂改性的聚氨酯胶水涂料(sizecoat)，在135℃固化30分钟，以得到0.4克的干增重。所述胶水涂料包括40.5重量％的氨基甲酸乙酯预聚物(购自Uniroyal Chemical Co.，Gastonia，NC，商品名为“ADIPRENE BL-31”)、38.17重量％的预混物(包括31.7％的环氧树脂预聚物(购自Shell Oil Company，Houston，TX的“EPON 828”)、28.3％的异佛尔酮二胺(购自Degussa-Huls Corporation，Ridgefield Park，NJ)和40％丙二醇单乙基醚乙酸酯(购自Arco Chemical Company，Houston，TX的“PM ACETATE”))和21.32％丙二醇单甲基醚(购自Lyondell Chemical Company，South Charleston，WV的“POLYSOLV”)。
实施例5
如实施例1所述，使用气流成网的、非织造片材块(12英寸(30.5厘米)宽×1米长)制备实施例5。
用液体酚醛树脂(“BB-077”)辊涂这些块。当这些树脂还是湿的时候(如液体)，酚醛树脂颗粒(如实施例1制备)从输送机上滴在酚醛树脂涂覆的片材上。将得到的材料以2.1米/分钟的速度通过4.6米长、设定为177℃的强制通风烘箱四次，进行固化。使用往复式(每分钟45次往复运动)喷枪(得自Midway IndustrialSupply Co.，St.Paul，MN，商品名为“BINKS；#601”，装有喷嘴#67)施涂如实施例4所述的胶水涂料。使胶水涂层以2.1米/分钟的速率再次通过4.6米长设定为177℃的烘箱四次，进行固化。磨具的纤维片材重量为825克/米2，酚醛树脂的增重为406克/米2，酚醛树脂颗粒的增重为502克/米2，以及胶水涂料的增重为167克/米2。
实施例7
用与实施例1相同的方法制备实施例7，不同的是所述酚醛树脂颗粒含滑石。这些酚醛树脂颗粒是用手将150克滑石(“325 BEVERWHITE”)混入300克液体酚醛树脂(“BB-077”)制得的。如实施例1所示，得到的混合物进行固化，压碎，能通过#20筛且留在#40筛上的颗粒涂覆在增强的非织造片材上。得到的磨具的固化酚醛树脂的增重为1.4克，含滑石的酚醛树脂颗粒的增重为0.9克。用刷子施涂如实施例4所示的环氧树脂改性的聚氨酯胶水涂料，并如实施例4所示进行固化，得到0.4克的干增重。
实施例8
用与实施例1相同的方法制备实施例2，不同的是所述酚醛树脂含碳酸钙。这些酚醛树脂颗粒是用手混合1200克碳酸钙(购自J.M.Huber Corp.，Quincy，IL，商品名为“HUBERCARB Q325”)、32克无定形热解法二氧化硅(购自Cabot Corp.，Tuscola，IL，商品名为“CAB-O-SIL M-5”)和2400克液体酚醛树脂(“BB-077”)制得的。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，能通过#20筛且留在#40筛上的颗粒涂覆在增强的非织造片材上。
得到磨具的固化酚醛树脂的增重为1.4克，含碳酸钙的酚醛树脂颗粒的增重为0.9克。用刷子施涂环氧树脂改性聚氨酯的附加胶水涂层，进行固化(图实施例4所示)，得到0.4克的固化增重。
实施例9
使用实施例1所述的气流成网的、非织造片材块(12英寸(30.5厘米)宽×1米长)制备实施例9，不同的是所述酚醛树脂颗粒用辊粉碎成具有不同粒径的颗粒。这些片材的块用酚醛树脂/酚醛树脂颗粒浆料通过往复式(每分钟45次往复)喷枪(如实施例5所示，但是装有#59ASS喷嘴)进行喷涂。
所述酚醛树脂颗粒用与实施例1相同的方法制备，不同的是所述固化片材用手木锤打碎成长轴尺寸最大为约50毫米的块，这些酚醛树脂块用装有6”直径和6”宽的辊的辊压碎机(购自Allis-Chalmers，Milwaukee，WI)再次减小尺寸，然后进行筛选，保留下能通过#20筛子且留在#38筛子上的颗粒。
所述酚醛树脂/酚醛树脂颗粒浆料是通过混合77.5重量％酚醛树脂(“BB-077”)、12重量％水和10.5重量％酚醛树脂颗粒制备的。
所述涂覆的片材如实施例5所述进行固化。而且，如实施例5所述涂覆胶水涂料以及进行固化，不同的是所述胶水涂料包括37.7重量％氨基甲酸乙酯预聚物(购自Uniroyal Chemical Co.，商品名为“ADIPRENE BL-16”)、27.6重量％实施例4所示的环氧树脂改性聚氨酯和34.7重量％丙二醇单甲基醚(“POLY-SOLV”)。
所述磨具的纤维片材重量为816克/米2，固化酚醛树脂/酚醛树脂颗粒的增重为988克/米2，固化胶水涂料的增重为172克/米2。
实施例10
实施例10描述了使用分级废料(即预先压碎但还没有用筛子筛选的颗粒)来制备磨具中的复合酚醛树脂颗粒(即含预制酚醛树脂颗粒的酚醛树脂颗粒)的能力。
如实施例1所述制备实施例10，不同的是所述酚醛树脂颗粒如下述制备。约47克实施例1制备的未用过(未涂覆)的颗粒用筛子进行分级，将能通过#10筛子但留在#40筛子上的级分放在一边。约23克实施例8制备的未用过的颗粒用筛子进行分级，收集能通过#10筛子但留在#40筛子上的级分，并加入前述放在一边的级分颗粒。接着将混合的级分混入100克液体酚醛树脂(“BB-077”)中。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，并进行筛选，不同的是用来制备磨具的颗粒尺寸是能通过#20筛子但留在#40筛子上的颗粒。得到的磨具的固化酚醛树脂的增重为1.5克，酚醛树脂颗粒的增重为0.6克。
实施例11
如实施例1所述制备实施例2，不同的是所述酚醛树脂颗粒含碳酸钙。这些酚醛树脂颗粒是用手混合1045克碳酸钙(“HUBERCARB Q325”)、16克无定形热解法二氧化硅(“CAB-O-SIL M-5”)和1210克液体酚醛树脂(“BB-077”)制备的。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，能通过#16筛子且留在#18筛子上的颗粒涂覆在增强的非织造片材上。得到的磨具的固化酚醛树脂的增重为1.5克，含碳酸钙的酚醛树脂颗粒的增重为1.0克。用刷子施涂包含46.9重量％氨基甲酸乙酯预聚物(“ADIPRENE BL-31”)、11.1重量％氨基甲酸乙酯固化剂(购自Lonza AG，Werke，Switzerland的商品”LONZACURE M-DEA)、25.9重量％丙二醇单甲基醚乙酸酯(购自Union Carbide Corp，South Charleston，WV的商品“UCAR PM”)和16.1重量％二甲苯(购自Shell Chemical，Houston，TX)胶水涂料，进行固化(如实施例4所述)，得到固化增重为1.0克。
实施例12
如实施例7所述制备实施例12，不同的是所用的酚醛树脂颗粒是能通过#16筛子且能留在#18筛子上的颗粒。得到的磨具的固化酚醛树脂的增重为1.2克，酚醛树脂颗粒的增重为0.9克。如实施例11所述对盘进行上胶涂覆，得到的固化增重为1.0克。
实施例13
如实施例1所述制备实施例13，不同的地方如下述。所用的酚醛树脂颗粒是能通过#16筛子且留在#18目筛子上的颗粒。如实施例11述提供胶水涂料。得到的磨具的背衬重量为1.7克，固化酚醛树脂的增重为1.1克，酚醛树脂颗粒的增重为1.2克，固化胶水涂料的增重为1.0。
实施例14
如实施例1所述制备实施例14，不同的地方如下。如实施例11所述制备酚醛树脂颗粒，所述颗粒能通过#16筛子但留在了#18目筛子上。如实施例11所述施涂胶水涂料。得到磨具的背衬重量为1.7克，固化酚醛树脂的增重为0.9克，酚醛树脂颗粒的增重为0.9克，固化胶水涂料的增重为1.0。
实施例15
如实施例1所述制备实施例15，不同得地方如下。对于所述酚醛树脂颗粒，固化30分钟的最终固化温度为177℃。所用颗粒是能通过#16筛子但留在了#18目筛子上的颗粒。如实施例11所述施涂胶水涂料。得到磨具的背衬重量为1.7克，所述固化酚醛树脂的增重为1.2克，所述酚醛树脂颗粒的增重为1.0克，所述固化胶水涂料的增重为1.0。
实施例16
如实施例11所述制备实施例16，不同的地方如下。对于所述酚醛树脂颗粒，固化30分钟的最终固化温度为177℃。所用颗粒是能通过#16筛子但留在了#18目筛子上的颗粒。得到的磨具的背衬重量为1.7克，所述固化酚醛树脂的增重为0.9克，所述酚醛树脂颗粒的增重为1.0克，所述固化胶水涂料的增重为1.0。
对比例A
如实施例1所述制备对比例A盘，不同的是没有使用酚醛树脂颗粒，如实施例11所述施涂胶水涂料。得到的磨具的背衬重量为1.7克，固化酚醛树脂的增重为1.6克，固化胶水涂料的增重为1.0。
对比例B
对比例B是购自3M Company的商品名为“A-MED ROLOC SURFACE CONDITIONINGDISC”的2英寸(50.7毫米)直径非织造研磨盘。该盘能用来除去普通的衬垫材料，它包括与实施例1-16中所用的背衬相似的非织造背衬，且具有包括120-150目氧化铝磨粒和固化酚醛树脂的磨料层。
对比例C
对比例C是购自3M Company的商品名为“3M ROLOC BRISTLE DISC，GRADE 120”的2英寸(50.7毫米)直径硬纤维盘。该盘能除去普通的衬垫材料，且由包含120目氧化铝磨粒的聚合物挤出物制成。
对比例D
对比例D是购自3M Company的商品名为“A-CRS ROLOC SURFACE CONDITIONINGDISC”的2英寸(50.7毫米)直径的非织造盘。该盘能用来除去普通的衬垫材料，它包括用来制备实施例1-16的非织造背衬和包括80目氧化铝磨粒和固化酚醛树脂的磨料层。
对比例E
如实施例1所述制备对比例E，不同的是使用能通过#30筛子但留在了#100筛子上的胡桃壳颗粒(购自Composition Materials Co.，East Fairfield，CT)代替酚醛树脂颗粒。而且，如实施例9所述提供固化胶水涂料。得到磨具的背衬重量为1.7克，所述固化酚醛树脂的增重为1.1克，胡桃壳的增重为0.5克，固化胶水涂料的增重为0.2克。
对比例F
如实施例1所述制备比较例F，不同的是使用能通过#60筛子但留在#100筛子上的蜜胺甲醛树脂颗粒(购自Maxi-Blast Inc.，South Bend，IN，商品名为“MC TYPEIII”)代替酚醛树脂颗粒。所述固化酚醛树脂和颗粒的增重约等于实施例1。
对比例G
如实施例1制备比较例G，不同的是酚醛树脂颗粒含4微米碳化硅。这些酚醛树脂颗粒是用手将40克4微米碳化硅(购自Fujimi Corp，Addison，IL，商品名为“C3000”)混入72克液体酚醛树脂(“BB-077”)制得的。如实施例1所述，得到的混合物进行固化、压碎，能通过#10筛子且留在了#25筛子上的颗粒涂覆在增强非织造片材。得到的磨具的固化酚醛树脂的增重为1.1克，含碳化硅的酚醛树脂颗粒的增重为1.2克。
根据下述衬垫材料去除测试、金属去除测试和表面粗糙度改变测试，测试实施例1-5和7-16以及比较例A-G。结果列在下表1中。
                                        表1
  实施例         颗粒     目号  衬垫材料去除，秒   金属去除，克   ΔRa，微英寸(微米)
    1        酚醛树脂     20     45     0.0      1(0.02)
    2     酚醛树脂w/滑石     20     51     0.0      2(0.05)
    3    酚醛树脂w/钙硅石     20     48     0.0      2(0.05)
    4       酚醛树脂     20     71     0.1      6(0.15)
    5       酚醛树脂     18     33     0.0      3(0.08)
    7    酚醛树脂w/滑石     40     40     0.0      5(0.13)
    8    酚醛树脂w/碳酸钙     40     51     0.0      2(0.05)
    9        酚醛树脂     20-38     50     0.0      1(0.02)
    10   酚醛树脂w/酚醛树脂回收物     20-40     49     0.0      2(0.05)
    11    酚醛树脂w/碳酸钙     18     52     0.0      2(0.05)
    12     酚醛树脂w/滑石     18     50     0.0      2(0.05)
    13       酚醛树脂     18     38     0.0      4(0.10)
    14   酚醛树脂w/碳酸钙     18     43     0.0      5(0.13)
    15       酚醛树脂     18     41     0.0      4(0.10)
    16   酚醛树脂w/碳酸钙     18     44     0.0      4(0.10)
  比较例A          无     76     0.0      3(0.08)
  比较例B        氧化铝     120-150     46     0.6      12(0.30)
  比较例C        氧化铝     120     86     0.2      9(0.23)
  比较例D        氧化铝     80     42     1.3      30(0.76)
  比较例E        胡桃壳     30-100     87     0.0      3(0.08)
  比较例F     蜜胺甲醛树脂     60-100     57     0.0      6(0.15)
  比较例G   酚醛树脂w/4微米SiC     10-25     37     0.0      6(0.15)
衬垫材料去除测试
如下述测定使用衬垫去除盘除去衬垫材料所需的时间。衬垫材料(1/32英寸(0.79毫米)厚，得自Carquest Corp.，Lakewood，CO，商品名为“VICTOLEX SHEETJV 125”)用粘合剂(购自3M Company的商品“SUPER WEATHERSTRIP ADHESIVE”)粘结到2”宽×1/2”厚(5.08×1.27厘米)6061型铝棒(购自Ryerson & Son Inc.，Plymouth，MN)上。该测试盘连接在盘固定器(购自3M Company的商品“ROLOC DISCPAD，2IN HARD”，零件号051144-45096)上。接着，该盘/固定器连接到20000RPM正交磨床(购自Ingersoll Rand Co，Woodclifflake，NJ，商品名为“CYCLONE CA200”)上。连接了测试盘的磨床用手在约1.5-2.0千克压力下施加。记录除去11.25英寸2(72.6厘米2)的衬垫材料所用的时间。
金属去除测试
如下述测定使用衬垫去除盘除去金属的数量。测试盘连接在衬垫去除测试中所述的正交磨床(“CYCLONE CA200”)上。安装了测试盘的磨床用手在约1.5-2.0千克压力下在36英寸长×1-1/2英寸宽×1/2英寸厚(91.4×3.8×1.27厘米)6061型铝棒(购自Ryerson & Son Inc.，Plymouth，MN)上施加60秒。记录铝棒失去的以克为单位的重量数。
表面粗糙度改变测试
衬垫去除盘对于铝的表面粗糙度的影响如下测定。磨床和铝棒如金属去除测试所述。用表面粗糙度仪(购自Flexbar Machine Corp.，Islandia，NY，商品名为“POCKETSURF III”)测量铝表面的初始表面粗糙度Ra(以微英寸为单位)。测试盘用约1.5-2.0千克的压力在铝金属表面(在进行初始表面粗糙度测量的区域)上施加4秒。进行第二次Ra测量，记录表面粗糙度ΔRa的变化。
本发明的各种变化和改进对于本领域普通技术人员来说是已知的，它们都没有离开本发明的范围，应该认为本发明并没有局限于所述的示例性实例。

Claims (29)

1.一种从基材上除去衬垫材料的方法，所述方法包括：
提供具有工作表面的磨具，所述磨具包括：
具有第一主表面的疏松布；
具有第一和第二主表面的非织造三维纤维片材，
所述纤维片材的第一主表面针刺在所述疏松布的第一主表面上；以及
将具有工作表面的磨料层固定在所述纤维片材的第二主表面上，所述磨料层包含粘合剂和许多酚醛树脂颗粒，在所述工作表面上的酚醛树脂颗粒不含大于6微米的磨粒；
将所述磨具的至少一部分工作表面与所述要除去的衬垫材料磨擦啮合；和
使所述磨具和所述要除去的衬垫材料进行相对运动，除去至少一部分衬垫材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在150微米-2400微米之间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在400微米-850微米之间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在150微米-1000微米之间。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-2400微米之间。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在400微米-850微米之间。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-1000微米之间。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-2400微米之间。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在400微米-850微米之间。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-1000微米之间。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述酚醛树脂颗粒包括填料。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述基材是铝。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述基材是铸铁。
14.一种从基材上除去衬垫材料的方法，所述方法包括：
提供动力驱动的研磨装置，它包括具有研磨盘的可旋转轴，所述研磨盘带接有工作表面，所述磨具包括：
具有第一主表面的疏松布；
具有第一和第二主表面的非织造三维纤维片材，
所述纤维片材的第一主表面针刺在所述疏松布的第一主表面上；以及
将具有工作表面的磨料层固定在所述纤维片材的第二主表面上，所述磨料层包含粘合剂和许多酚醛树脂颗粒，在所述工作表面上的酚醛树脂颗粒不含大于6微米的磨粒；
给动力驱动装置施加能量，使可旋转轴旋转起来；以及
将所述旋转研磨盘的至少一部分工作表面与所述要除去衬垫材料磨擦啮合，从而除去至少一部分所述衬垫材料。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在150微米-2400微米之间。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在400微米-850微米之间。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛树脂颗粒的尺寸在150微米-1000微米之间。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-2400微米之间。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在400微米-850微米之间。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-1000微米之间。
21.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-2400微米之间。
22.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在400微米-850微米之间。
23.如权利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛树脂的尺寸在150微米-1000微米之间。
24.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述酚醛树脂颗粒包括填料。
25.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述基材是铝。
26.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述基材是铸铁。
27.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述动力驱动的研磨装置是电动马达驱动的研磨装置。
28.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述动力驱动的研磨装置是正交电动马达驱动的研磨装置。
29.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述动力驱动的研磨装置是空气动力驱动的研磨装置。
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