具有蠟防填塞化合物的非織造磨料制品及其使用方法
【技術領域】
[0001 ]本公開廣義地涉及非織造磨料制品的領域。
【背景技術】
[0002] 非織造磨料制品一般包括通過粘結劑組合物粘結至非織造纖維網的磨料顆粒。在 非織造磨料制品的一種常見類型中，非織造纖維網包括由機織或針織之外的工藝所制造的 膨松開放式（即，不致密或緊密纏結)纖維網。用于形成非織造纖維網的已知技術示例包括 梳理成網和交叉成網，以及使用短纖維的氣紡技術。通常，該纖維機械地(例如，通過針繡） 和/或通過使用在粘結劑組合物磨料顆粒之前應用的預粘結樹脂粘結在一起，但這不常用。 非織造磨料制品廣泛用于多種拋光、研磨以及加工目的。
[0003] 非織造磨料制品用于研磨由例如木材、塑料、玻璃纖維、或軟金屬合金制造的，或 具有釉質或油漆層的各種襯底或工件。通常，在這些磨料顆粒之間有一定程度的空間。在研 磨處理期間，從襯底或工件研磨下來的材料(也稱為塵肩）趨于填充磨料顆粒之間的空間。 用塵肩以及隨之而來的塵肩堆積填充磨料顆粒和/或纖維之間的空間被稱為填塞。填塞由 于磨料制品的壽命縮短和磨料制品的切削速率降低（因此，研磨可能需要更大的力)而表現 出一種擔憂。此外，填塞是指數級問題;一旦塵肩開始填充磨料顆粒之間的空間，最初的塵 肩便充當用于附加填塞的"種子"或"核心"。
[0004] 為了解決填塞問題，防填塞組合物已被應用至非織造磨料制品。這些組合物常在 粘結劑樹脂中包含防填塞試劑，諸如例如金屬硬脂酸鹽。用于包括膨松開放式纖維網的非 織造磨料制品針對改進的防填塞組合物的需求依然存在。
【發明內容】
[0005] 在一個方面，本公開提供非織造磨料制品，其包括：
[0006] 包含相互纏繞的纖維的膨松開放式非織造纖維網；
[0007] 粘結至膨松開放式非織造纖維網的至少一部分的磨料層，該磨料層包含保留在粘 結劑組合物中的磨料顆粒;以及
[0008] 至少部分地設置在磨料層上的外圍防填塞組合物，其中外圍防填塞組合物包含至 少50重量％的蠟，其中所述蠟具有在從180 7 (82°C)至290 7 (143°C)范圍內的起始熔點。優 選地，蠟的整個熔化范圍在從180 T； (82°C)至290 T； (143°C)的范圍內，但這并不是必要條 件。
[0009] 根據本公開的非織造磨料制品是可用于例如研磨工件。有利的是，相比于先前可 比較設計的非織造磨料制品，根據本公開的非織造磨料制品表現出改進的研磨性能。
[0010] 相應地，在第二方面，本公開提供了研磨工件的方法，該方法包括：
[0011] 使非織造磨料制品與工件摩擦接觸，其中非織造磨料制品包括:包含相互纏繞的 纖維的膨松開放式非織造纖維網；粘結至膨松開放式非織造纖維網的至少一部分的磨料 層，該磨料層包含保留在粘結劑組合物的磨料顆粒；以及至少部分地設置在磨料層上的外 圍防填塞組合物，其中外圍防填塞組合物包含至少50重量％的蠟，其中蠟具有在從180 7 (82°C)至290 7(143°〇范圍內的起始熔點；以及
[0012]相對于工件移動非織造磨料制品，從而研磨工件。
[0013]如本文所用，術語"錯"被定義為具有以下性質的組合物：
[0014] a)在熔點之上10°C時熔化速度不超過10帕斯卡-秒；
[0015] b)在低壓力下可拋光以及具有強烈地依賴于溫度的稠度和溶解度；
[0016] c)在20°C時必須是可塑的或者不易碎，粗至細的晶粒，透明至不透明的，但非玻璃 態，或者高度粘稠或液態的；
[0017] d)熔點在40°C和200°C之間，而不分解；
[0018] e)在熔點之上，粘度應該表現出強烈的負溫度依賴性且液態應該不趨向于粘性；
[0019] f)點火后燃燒具有黑色火焰；以及
[0020] g)能形成糊劑和/或凝膠，并且是熱和電的不良導體。
[0021] 如本文所用，"°C"指攝氏度，并且"7"指華氏度。
[0022]如本文所用，術語"m.p"指熔點或所指示的熔化范圍。
[0023] 在考慮【具體實施方式】以及所附權利要求書之后，將進一步理解本公開的特征和優 點。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據本公開的示例性非織造磨料盤100的示意性透視圖；并且
[0025] 圖2是沿著平面2-2截取的非織造磨料盤100的示意性剖視圖；
[0026] 圖3是圖1所示的非織造磨料盤的區域3的放大視圖。
[0027] 在說明書和附圖中重復使用的參考符號旨在表示本公開相同或類似的特征或元 件。應當理解，本領域的技術人員可設計出落入本公開原理的范圍和實質內的許多其他修 改形式和實施例。此圖可能未按比例繪制。
【具體實施方式】
[0028] 根據本公開的示例性非織造磨料制品100在圖1至圖3中示出。參照圖2,其中膨松 開放式非織造纖維網115由延伸穿過并且固定到任選的稀松布160的相互纏繞的纖維110形 成。現在參照圖3,磨料層150粘結至膨松開放式非織造纖維網100(例如，在纖維110之間的 接觸點處），從而幫助纖維110粘結至彼此。磨料層150包括粘結劑組合物120以及保留在粘 結劑組合物120中的磨料顆粒140。外圍防填塞組合物170設置在磨料層150和纖維110上。
[0029] 根據本公開的非織造磨料制品（例如，網和薄板）可通過包括常規步驟的工藝制 得。在一種方法中，將包含粘結劑前體和磨料顆粒(例如，作為懸浮液)的可固化組合物涂覆 在包含相互纏繞的纖維的膨松開放式非織造纖維網上。在另選的方法中，將可固化組合物 涂覆在膨松開放式非織造纖維網上，且然后使磨料顆粒在可固化材料固化之前沉積于可固 化材料上。
[0030]適用于前述磨料制品的合適的膨松開放式非織造纖維網在磨料領域為人們所熟 知。所述纖維可包含連續纖維、短纖維或它們的組合。例如，纖維網可包含具有至少約20毫 米(mm)、至少約30mm或至少約40mm以及小于約110mm、小于約85mm或小于約65mm的長度的短 纖維，但也可使用較短和較長的纖維(例如，連續長絲）。纖維可具有至少約1.7分特(dtex， 艮P，克/10000米）、至少約6dtex，或至少約17dtex，以及小于約560dtex、小于約280dtex，或 小于約120dtex的細度或線密度，但也可以使用具有較小和/或較大的線密度的纖維。具有 不同線密度的纖維的混合物可用于例如提供磨料制品，所述磨料制品在使用時將產生尤其 優選的表面光潔度。
[0031] 可以使用例如常規的氣紡、梳理成網、縫編、紡粘、濕法成網和/或熔噴工藝制造纖 維網。氣紡纖維網可使用諸如例如以商品名RANDO WEBBER購自紐約馬其頓的Rando機械公 司（Machine Company of Macedon(New York))的設備來制備。
[0032] 通常例如使用預粘結樹脂(例如，酚醛樹脂、聚氨基甲酸酯、或丙烯酸類樹脂），通 過包括芯鞘型低熔點纖維，和/或通過使用在本領域眾所周知的方法的機械相互纏繞的（例 如，水刺法、或針繡)來強化纖維網。如果需要，針對附加的強化，可任選地將纖維網結合于 或固定到稀松布和/或背襯(例如，使用膠或熱熔性粘結劑或通過針繡）。非織造纖維網通常 被選擇為與粘附粘結劑和磨料顆粒可適當地相容，同時還可與制品的其它組分結合地處 理，并且通常可以承受諸如在可固化組合物的應用和固化期間所采用的那些條件的處理條 件(例如，溫度）。可以選擇纖維，使其影響磨料制品的特性，諸如例如柔韌性、彈性、耐久性 或保質期、研磨性和光潔度特性。可適合的纖維的示例包括天然纖維、合成纖維以及天然 和/或合成纖維的混合物。合成纖維的示例包括由聚酯（例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯）、尼 龍(例如，六亞甲基己二酰胺、或聚己內酰胺）、聚丙烯、丙烯腈（即，丙烯酸）、人造絲、醋酸纖 維素、聚乙二烯-氯乙烯共聚物、以及氯乙烯-丙烯腈共聚物所制得的那些。合適的天然纖維 的示例包括棉布、羊毛、黃麻、和大麻。纖維可以是純凈的材料或例如從服裝碎料、地毯制 造、纖維制造或紡織物處理中回收的再循環材料或廢料。纖維可以是均質的或復合材料，諸 如雙組分纖維(例如，共紡的皮-芯型纖維）。纖維可以是拉伸的或卷曲的。也可以使用纖維 的組合。
[0033] 在用可固化組合物涂覆之前，膨松開放式非織造纖維網通常具有至少約100克/平 方米(gsm)、至少約200gsm、或至少約300gsm;和/或至少小于約500gsm、小于約450gsm、或小 于約400gsm的每單位面積重量（即，基重），如在任意涂覆（例如，用可固化組合物或任選的 預粘結樹脂)之前測量的，但也可使用較大或較小的基重。此外，在用可固化組合物浸漬之 前，纖維網通常具有至少約1毫米(mm)、至少約2mm、或至少約3mm;和/或小于約100mm、小于 約50mm、或小于約25mm的厚度，但也可使用較大或較