具有蜡防填塞化合物的非织造磨料制品及其使用方法
【技术领域】
[0001 ]本公开广义地涉及非织造磨料制品的领域。
【背景技术】
[0002] 非织造磨料制品一般包括通过粘结剂组合物粘结至非织造纤维网的磨料颗粒。在 非织造磨料制品的一种常见类型中，非织造纤维网包括由机织或针织之外的工艺所制造的 膨松开放式（即，不致密或紧密缠结)纤维网。用于形成非织造纤维网的已知技术示例包括 梳理成网和交叉成网，以及使用短纤维的气纺技术。通常，该纤维机械地(例如，通过针绣） 和/或通过使用在粘结剂组合物磨料颗粒之前应用的预粘结树脂粘结在一起，但这不常用。 非织造磨料制品广泛用于多种抛光、研磨以及加工目的。
[0003] 非织造磨料制品用于研磨由例如木材、塑料、玻璃纤维、或软金属合金制造的，或 具有釉质或油漆层的各种衬底或工件。通常，在这些磨料颗粒之间有一定程度的空间。在研 磨处理期间，从衬底或工件研磨下来的材料(也称为尘肩）趋于填充磨料颗粒之间的空间。 用尘肩以及随之而来的尘肩堆积填充磨料颗粒和/或纤维之间的空间被称为填塞。填塞由 于磨料制品的寿命缩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)而表现 出一种担忧。此外，填塞是指数级问题;一旦尘肩开始填充磨料颗粒之间的空间，最初的尘 肩便充当用于附加填塞的"种子"或"核心"。
[0004] 为了解决填塞问题，防填塞组合物已被应用至非织造磨料制品。这些组合物常在 粘结剂树脂中包含防填塞试剂，诸如例如金属硬脂酸盐。用于包括膨松开放式纤维网的非 织造磨料制品针对改进的防填塞组合物的需求依然存在。
【发明内容】
[0005] 在一个方面，本公开提供非织造磨料制品，其包括：
[0006] 包含相互缠绕的纤维的膨松开放式非织造纤维网；
[0007] 粘结至膨松开放式非织造纤维网的至少一部分的磨料层，该磨料层包含保留在粘 结剂组合物中的磨料颗粒;以及
[0008] 至少部分地设置在磨料层上的外围防填塞组合物，其中外围防填塞组合物包含至 少50重量％的蜡，其中所述蜡具有在从180 7 (82°C)至290 7 (143°C)范围内的起始熔点。优 选地，蜡的整个熔化范围在从180 T； (82°C)至290 T； (143°C)的范围内，但这并不是必要条 件。
[0009] 根据本公开的非织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 比较设计的非织造磨料制品，根据本公开的非织造磨料制品表现出改进的研磨性能。
[0010] 相应地，在第二方面，本公开提供了研磨工件的方法，该方法包括：
[0011] 使非织造磨料制品与工件摩擦接触，其中非织造磨料制品包括:包含相互缠绕的 纤维的膨松开放式非织造纤维网；粘结至膨松开放式非织造纤维网的至少一部分的磨料 层，该磨料层包含保留在粘结剂组合物的磨料颗粒；以及至少部分地设置在磨料层上的外 围防填塞组合物，其中外围防填塞组合物包含至少50重量％的蜡，其中蜡具有在从180 7 (82°C)至290 7(143°〇范围内的起始熔点；以及
[0012]相对于工件移动非织造磨料制品，从而研磨工件。
[0013]如本文所用，术语"錯"被定义为具有以下性质的组合物：
[0014] a)在熔点之上10°C时熔化速度不超过10帕斯卡-秒；
[0015] b)在低压力下可抛光以及具有强烈地依赖于温度的稠度和溶解度；
[0016] c)在20°C时必须是可塑的或者不易碎，粗至细的晶粒，透明至不透明的，但非玻璃 态，或者高度粘稠或液态的；
[0017] d)熔点在40°C和200°C之间，而不分解；
[0018] e)在熔点之上，粘度应该表现出强烈的负温度依赖性且液态应该不趋向于粘性；
[0019] f)点火后燃烧具有黑色火焰；以及
[0020] g)能形成糊剂和/或凝胶，并且是热和电的不良导体。
[0021] 如本文所用，"°C"指摄氏度，并且"7"指华氏度。
[0022]如本文所用，术语"m.p"指熔点或所指示的熔化范围。
[0023] 在考虑【具体实施方式】以及所附权利要求书之后，将进一步理解本公开的特征和优 点。
【附图说明】
[0024] 图1是根据本公开的示例性非织造磨料盘100的示意性透视图；并且
[0025] 图2是沿着平面2-2截取的非织造磨料盘100的示意性剖视图；
[0026] 图3是图1所示的非织造磨料盘的区域3的放大视图。
[0027] 在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开相同或类似的特征或元 件。应当理解，本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其他修 改形式和实施例。此图可能未按比例绘制。
【具体实施方式】
[0028] 根据本公开的示例性非织造磨料制品100在图1至图3中示出。参照图2,其中膨松 开放式非织造纤维网115由延伸穿过并且固定到任选的稀松布160的相互缠绕的纤维110形 成。现在参照图3,磨料层150粘结至膨松开放式非织造纤维网100(例如，在纤维110之间的 接触点处），从而帮助纤维110粘结至彼此。磨料层150包括粘结剂组合物120以及保留在粘 结剂组合物120中的磨料颗粒140。外围防填塞组合物170设置在磨料层150和纤维110上。
[0029] 根据本公开的非织造磨料制品（例如，网和薄板）可通过包括常规步骤的工艺制 得。在一种方法中，将包含粘结剂前体和磨料颗粒(例如，作为悬浮液)的可固化组合物涂覆 在包含相互缠绕的纤维的膨松开放式非织造纤维网上。在另选的方法中，将可固化组合物 涂覆在膨松开放式非织造纤维网上，且然后使磨料颗粒在可固化材料固化之前沉积于可固 化材料上。
[0030]适用于前述磨料制品的合适的膨松开放式非织造纤维网在磨料领域为人们所熟 知。所述纤维可包含连续纤维、短纤维或它们的组合。例如，纤维网可包含具有至少约20毫 米(mm)、至少约30mm或至少约40mm以及小于约110mm、小于约85mm或小于约65mm的长度的短 纤维，但也可使用较短和较长的纤维(例如，连续长丝）。纤维可具有至少约1.7分特(dtex， 艮P，克/10000米）、至少约6dtex，或至少约17dtex，以及小于约560dtex、小于约280dtex，或 小于约120dtex的细度或线密度，但也可以使用具有较小和/或较大的线密度的纤维。具有 不同线密度的纤维的混合物可用于例如提供磨料制品，所述磨料制品在使用时将产生尤其 优选的表面光洁度。
[0031] 可以使用例如常规的气纺、梳理成网、缝编、纺粘、湿法成网和/或熔喷工艺制造纤 维网。气纺纤维网可使用诸如例如以商品名RANDO WEBBER购自纽约马其顿的Rando机械公 司（Machine Company of Macedon(New York))的设备来制备。
[0032] 通常例如使用预粘结树脂(例如，酚醛树脂、聚氨基甲酸酯、或丙烯酸类树脂），通 过包括芯鞘型低熔点纤维，和/或通过使用在本领域众所周知的方法的机械相互缠绕的（例 如，水刺法、或针绣)来强化纤维网。如果需要，针对附加的强化，可任选地将纤维网结合于 或固定到稀松布和/或背衬(例如，使用胶或热熔性粘结剂或通过针绣）。非织造纤维网通常 被选择为与粘附粘结剂和磨料颗粒可适当地相容，同时还可与制品的其它组分结合地处 理，并且通常可以承受诸如在可固化组合物的应用和固化期间所采用的那些条件的处理条 件(例如，温度）。可以选择纤维，使其影响磨料制品的特性，诸如例如柔韧性、弹性、耐久性 或保质期、研磨性和光洁度特性。可适合的纤维的示例包括天然纤维、合成纤维以及天然 和/或合成纤维的混合物。合成纤维的示例包括由聚酯（例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯）、尼 龙(例如，六亚甲基己二酰胺、或聚己内酰胺）、聚丙烯、丙烯腈（即，丙烯酸）、人造丝、醋酸纤 维素、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。合适的天然纤维 的示例包括棉布、羊毛、黄麻、和大麻。纤维可以是纯净的材料或例如从服装碎料、地毯制 造、纤维制造或纺织物处理中回收的再循环材料或废料。纤维可以是均质的或复合材料，诸 如双组分纤维(例如，共纺的皮-芯型纤维）。纤维可以是拉伸的或卷曲的。也可以使用纤维 的组合。
[0033] 在用可固化组合物涂覆之前，膨松开放式非织造纤维网通常具有至少约100克/平 方米(gsm)、至少约200gsm、或至少约300gsm;和/或至少小于约500gsm、小于约450gsm、或小 于约400gsm的每单位面积重量（即，基重），如在任意涂覆（例如，用可固化组合物或任选的 预粘结树脂)之前测量的，但也可使用较大或较小的基重。此外，在用可固化组合物浸渍之 前，纤维网通常具有至少约1毫米(mm)、至少约2mm、或至少约3mm;和/或小于约100mm、小于 约50mm、或小于约25mm的厚度，但也可使用较大或较