一种凹凸型砂布及其制备方法与流程

本发明属于涂附磨具领域，更具体地说，涉及一种凹凸型砂布及其制备方法。

背景技术：

采用砂布或砂纸进行打磨或抛光物体时，通常为将砂布或砂纸在工作表面上来回移动，由于需要打磨或抛光的物体通常非仅具有平面结构，因此要求砂布或砂纸质地应当相对较为柔软。

现有技术中多采用改变底胶层、复胶层或其它胶黏剂的配方使砂布获得更优的柔软性。如中国专利公开号为cn101693355a的现有技术公开了一种超柔软砂布的生产工艺，包括基布处理、上底胶、植砂、上复胶和后道处理工序，基布处理使用的胶黏剂由乳胶与树脂构成，按重量百分比包括以下组分：乳胶75～92％，环氧树脂5～20％，增稠剂1～5％；同时采用聚氨酯来改性酚醛树脂等主体胶黏剂，按重量百分比包含以下组分：聚氨脂弹性体15～35％，酚醛树脂60～80％，促进剂2～5％，固化剂2～4％。该现有技术通过胶黏剂的配方的优化使制得的砂布制品具有良好的磨削、粘接性能，提高了砂布制品的柔软性和弹性，砂布具有弯曲半径小的特性，能满足表面复杂工件和细长孔型特殊工件的研磨要求。

如中国专利公告号cn201371421y的现有技术公开了一种超柔软砂布，包括基布层、胶粘剂层和磨料层，在基布层上涂有乳胶与树脂混合材料层，胶粘剂层上涂有柔性材料层。其中柔性材料层是丁苯胶乳层。该方案通过基布层上涂有乳胶与树脂混合材料层，使处理后的布基具有特别柔软性和弹性，与棉质纤维和环氧树脂有良好的结合性能。胶粘剂层上涂有柔性材料层，使产品的胶粘剂固化后能保持很好的柔软性和良好粘接强度。

然而仅通过底胶层和复胶层的材质改变，虽然能够在一定程度上改善砂纸或砂布的柔软性，但仍无法避免打磨时容易发热，砂纸或砂布表面易堵塞而发生二次划伤的问题。如何能够得到柔软性佳且散热性能好的砂布成为当前亟待解决的问题。

技术实现要素：

1.要解决的问题

针对现有砂布柔软性差、散热性差的问题，本发明提供一种凹凸型砂布及其制备方法，该砂布通过改变砂布上磨粒的分布，有效地提高砂布的柔软性，并通过凹凸型的设计使砂布表面均匀分布间隙，增强散热性，有效防止被打磨器件的划伤。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种凹凸型砂布，包括：

布基基材，所述布基基材的至少一个侧面上具有若干个凹点和凸点；

在所述布基基材的至少一个具有凹点和凸点的侧面的底胶层；

至少部分地嵌入所述底胶层中的磨料颗粒；以及

在所述磨料颗粒表面的复胶层，即所述的底胶层和复胶层位于布基基材的凸面；所述的磨料层涂覆于底胶层与复胶层之间。

优选地，所述布基基材包括交织的经线和纬线，所述交织的经线和纬线形成所述布基基材的至少一个侧面上的若干个凹点和凸点。如采用高密度交织而成的高纤维布或平纹布，纬线形成凸点，经线形成凹点，然后经过高温定型处理，以确保布基基材涂覆底胶层一面的纬线与经线形成明显凹凸面且该凹凸面不变形。

优选地，所述磨料颗粒呈单层铺设或类金字塔形堆积在与所述凸点相对应的底胶层上。

优选地，所述凸点最高点与凹点最高点之间的高度差h1为0.1-1.0mm，优选为0.1-0.35mm，和/或

所述相邻凸点最高点之间的距离h2为0.2-2.0mm；和/或

所述复胶层的最高点与所述凹点最高点之间的高度差h3为0.05-0.5mm；在此范围内，能够保证砂布上的凹点处深度适中，能够有效排出碎屑。

优选地，所述凹点表面不涂覆底胶层和/或复胶层，凸点之间形成间隙。此时，由于凹点处仍为柔软布基，无胶层，能够使砂布更为柔软；同时，相对于在凹点也涂覆底胶层和/或复胶层，凹点处不涂的凸点与凹点之间的高度差h1更大，有利于磨器件时小颗粒的排出，进一步防止划伤并延长砂布使用寿命。

优选地，所述底胶层至少涂覆于凸点表面的部分区域。由于凸点根部处可以不用于打磨的作用，因此底胶层可以仅涂覆在凸点的顶点周围的部分表面，用于黏合磨料颗粒。

优选地，所述砂布厚度为0.1-1.0mm。

优选地，所述布基基材包括具有底胶层的第一侧面和连接有弹性背衬层的第二侧面，所述弹性背衬层通过粘结层与所述第二侧面粘结在一起。

一种凹凸型砂布的制备方法，所述方法包括以下步骤：

s1提供一种布基基材，所述布基基材包括交织的经线和纬线，所述经线和纬线使所述布基基材上形成若干个凹点和凸点，采用高温定型机高温定型处理；

s2将底胶层涂覆在所述布基基材的至少一个侧表面上；

s3将磨料颗粒至少部分地嵌入所述底胶层中，形成研磨表面；以及

s4将复胶层涂覆在所述磨料颗粒表面。

优选地，所述底胶层和/或复胶层的涂覆采用辊涂上胶的方式，确保布基基材除凸点外的部分均不被涂覆，使磨料颗粒在植砂过程中至少部分地堆积于凸点表面。

优选地，步骤s1包括：直接选取具有若干个凹凸点的布基基材层，或选取纤维布或者平纹布纤维，经拉伸处理，获得具有若干个凹凸点的布基基材层；和/或

步骤s2包括：控制上胶装置向布基基材以辊涂方式涂覆底胶，所述底胶涂覆于布基基材的凸点，不涂覆于布基基材的凹点，制得底胶层；和/或

步骤s3包括：在半干的底胶层上采用重力植砂或静电植砂，使磨料颗粒层在植砂的过程中自然粘接于底胶层，然后干燥固化得到磨料颗粒层；和/或

步骤s4包括：控制上胶装置向磨料颗粒层辊涂涂覆复胶，涂覆的复胶粘接于磨料层后干燥，即制得堆积磨料砂布；和/或

所述制备方法还包括：

s5揉曲工序。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过在砂布布基基材上设置凹点和凸点，形成表面具有凹凸结构的砂布，砂布在使用时于凹点处形成间隙，首先能够使碎屑更容易排出而不被吸附在砂布表面而避免二次划伤，其次凹点的存在使砂布较平面型砂布更为柔软，更为有利于对器件的保护；凸点和凹点之间间隙的设置，使此种砂布具有散热快、耐磨、高效防堵以及柔韧性好的优点；

(2)本发明中进一步采用在凹点处不涂覆底胶层和/或复胶层的方案，由于凹点处仍为柔软布基，无胶层，能够使砂布更为柔软；

(3)本发明中进一步采用底胶层至少部分地涂覆于凸点表面，这是由于凸点根部处可以不用于打磨的作用，因此底胶层可以仅涂覆在凸点的顶点周围的部分表面，用于黏合磨料颗粒；

(4)本发明通过对凸点最高点与凹点最高点之间的高度差h1，相邻凸点最高点之间的距离h2以及经线和/或纬线的粗细的限定，既保证凹凸型砂布的柔软性，又保证砂布的打磨性能不被削减；

(5)本发明凹凸型砂布的制备方法，底胶层和/或复胶层的涂覆采用辊涂上胶的方式，确保布基基材除凸点外的部分均不被涂覆，使磨料颗粒在植砂过程中至少部分地堆积于凸点表面。

附图说明

图1为磨料颗粒单层铺设的凹凸型砂布的剖面示意图；

图2为磨料颗粒呈类金字塔形堆积铺设的凹凸型砂布的剖面示意图；

图3为制备的凹凸型砂布照片；

图4为制备的凹凸型砂布照片局部放大图；

图5为具有弹性背衬层的凹凸型砂布的剖面示意图；

图中：

100、布基基材；101、第一侧面；102、第二侧面；110、纬线；111、凸点；120、经线；121、凹点；

200、底胶层；

300、磨料颗粒；

400、复胶层；

500、弹性背衬层；

600、粘结层。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“安装”于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以两元件直接为一体；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能两元件直接为一体。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见附图，图1和图2分别以示例性普通图示形式示出了磨料颗粒300单层铺设和呈类金字塔形堆积铺设的凹凸型砂布的剖面示意图。实施例中的砂布包括具有第一侧面101和第二侧面102的布基基材100，在第一侧面101上具有凸点111和凹点121；位于布基基材100第一侧面101的凸点111上的底胶层200；和至少部分地嵌入底胶层200中的多个磨料颗粒300。

需要注意的是，可以是位于第一侧面101上凹点121位置均不涂覆底胶层200，即底胶层200离散地分布于第一侧面101上的凸点111上，而不是形成一个连续的层状结构。

其中，底胶层200可以是离散地分布于第一侧面101上的凸点111上，如可以是凸点111裸露出来的部分区域，也可以是凸点111裸露出来的全部区域，只需保证凹点121位置均不涂覆底胶层200。

采用重力植砂或静电植砂，使磨料颗粒300在植砂的过程中自然粘接于底胶层200，磨料颗粒300呈单层铺设(图1)或类金字塔形(图2)堆积在所述凸点111上的底胶层200上，然后干燥固化得到磨料颗粒300的层。

此时磨料颗粒300仅分布于具有底胶层200的位置处，即凸点111处，而不分布于无底胶层200的凹点121处，即磨料颗粒300的分布也为离散地分布于凸点111的底胶层200上，也不是形成一个连续的层状结构。

最后再在磨料颗粒300的表面涂覆复胶层400，复胶层400覆盖磨料颗粒300，也为离散地分布，其位于凸点111的底胶层200上的磨料颗粒300之上，也不是形成一个连续的层状结构。

形成的砂布由于仅在布基基材100的第一侧面101上的凸点111位置上层叠底胶层200、磨料颗粒300以及复胶层400，第一侧面101上凸点111之间形成离散分布的间隙。

需要说明的是，在一些实施例中也可以是底胶层200为连续的，但磨料颗粒300仅位于凸点111处而不在凹点121处，磨料层的不连续性以保障砂布的柔软性。

在一些实施例中，布基基材100可以选自纤维布、平纹布纤维，需要说明的是，本发明中所指的布基基材100还可选自玻璃纤维、石英纤维、碳纤维、玄武岩纤维、硼纤维、芳纶纤维或碳化硅纤维等，还可选自pvc、聚酰胺、聚酯、聚乙烯和聚酯酰胺或其它高分子材质制成的基材。

布基基材100第一侧面101上的凸点111和凹点121可以由经线与纬线编织形成，如图1或图2所示的形式，或以其它的形式编织，最终在第一侧面101上形成凸点111和凹点121即可，并不限制编织的方式。

布基基材100的线也不限于图1和图2所示的截面为圆形的纤维丝，如可以是扁平状纤维，只要其经过编织后第一侧面101上能够形成凸点111和凹点121即可。

对于编织制品的第一侧面101上凸点111和凹点121不明显的情况，也可以采用拉伸方式，拉伸一个方向上的线如经线，使编织制品的第一侧面101上形成明显的凸点111和凹点121；此外，其它能够在布基基材100第一侧面101上形成凸点111和凹点121的情况也被包括在本发明的范围之内。

在一些实施例中，底胶层200可以选自常用的主要成分为酚醛树脂或改性酚醛树脂等，如热固水溶性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、聚乙烯醇改性酚醛树脂等；将酚醛树脂中添加填料、消泡剂、稀释剂或胶黏剂等，填料可以为碳酸钙、六氟铝酸钠、滑石粉、高岭土、粘土中的一种或几种；消泡剂可以为聚二甲基硅氧烷、甘油聚氧丙烯醚、硬脂酸酯与矿物油的混合物中的一种或几种；增稠剂可以为聚乙烯醇、聚氨酯、羟甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠中的一种或几种；稀释剂为水、甲醇、乙醇、甲基丙烯酸甲醚、甲基丙烯酸乙醚中的一种或几种。

在一些实施例中，磨料颗粒300可以选自常用的磨料，如金刚石颗粒、氧化铝颗粒、氧化铬颗粒、氧化铁颗粒或氧化镁颗粒中的一种或几种。

在一些实施例中，复胶层400可以选自常用的主要成分为酚醛树脂或改性酚醛树脂等树脂，如热固水溶性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、聚乙烯醇改性酚醛树脂等。

在一些实施例中，底胶层200和/或复胶层400的涂覆量为1-200g/m²。

在一些实施例中，布基基材100的第二侧面102还连接有弹性背衬层500，所述布基基材100的第二侧面102还连接有弹性背衬层500，所述弹性背衬层500通过粘结层600与所述第二侧面102粘结在一起，如图5所示。弹性背衬层500可以是毡制聚氨酯泡沫体层、泡沫体层，如可以为闭孔泡沫、聚氯乙烯泡沫材料或泡沫乳胶橡胶材料，或者包封增强材料的泡沫体层。所述弹性背衬层500的厚度可以根据实际需要调节。

在一些实施例中，涂覆底胶前，布基基材100需要经过定型处理，可采用布厂常用的电加热高温定型机或蒸汽加热高温定型机等常规的设备处理。经高温定型处理后的布基基材100的凸凹点不易变形，有利于后续步骤的进行。

在一些实施例中，还可以将底胶完全烘干以加强砂布的韧性，之后在植砂前再涂覆一层植砂胶，植砂胶的浓度可以根据实际情况而定。

在一些实施例中，还可以在复胶层表面再涂覆一层隐形防堵涂层，隐形防堵涂层可以选用常用的水性硬脂酸锌等材料。

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例旨在制备一种凹凸型砂布(2500目)，其具体步骤为：

步骤s1：直接选取具有若干个凹凸点的纤维布作为布基基材100；

步骤s2：控制上胶装置向布基基材100以辊涂方式涂覆底胶，所述底胶涂覆于布基基材100的凸点111，不涂覆于布基基材100的凹点121，制得底胶层200，涂胶量为10-15g/m²；

步骤s3：在半干的底胶层200上采用重力植砂，植砂量为20-40g/m²，磨料的颗粒大小为2500目，使磨料层在植砂的过程中自然粘接于底胶层200，然后干燥固化得到磨料颗粒300层；

步骤s4：控制上胶装置向磨料颗粒300层辊涂涂覆复胶，涂覆的复胶粘接于磨料层后干燥，涂胶量为30-50g/m²即制得堆积磨料砂布；

再经步骤s5揉曲工序，得到最终凹凸型砂布，其照片如图3和图4所示。

本实施例制备的磨料颗粒300呈类金字塔形堆积铺设的凹凸型砂布的剖面示意图如图2所示，砂布包括具有第一侧面101和第二侧面102的布基基材100，在第一侧面101上具有凸点111和凹点121；位于布基基材100第一侧面101的凸点111上的底胶层200；和至少部分地嵌入底胶层200中的多个磨料颗粒300，在磨料颗粒300表面具有复胶层400。

本实施例制备的砂布为2500目，采用该方法多次制备的砂布厚度约为0.4-0.7mm。平均h1约为0.1-0.5mm，平均h2约为0.6-1.0mm，平均h3约为0.1-0.5mm。

其中一件砂布的照片如图3所示，放大图如图4所示，能够清晰地看到砂布表面具有均匀分布的凸点111，其上具有磨料颗粒300，以及凹点121，凸点111与凹点121之间形成的间隙。

实施例2

本实施例旨在制备一种凹凸型砂布(2000目)，其具体步骤为：

步骤s1：直接选取具有若干个凹凸点的平纹纤维布作为布基基材100；

步骤s2：控制上胶装置向布基基材100以辊涂方式涂覆底胶，所述底胶涂覆于布基基材100的凸点111，不涂覆于布基基材100的凹点121，制得底胶层200，涂胶量为20-30g/m²；

步骤s3：在半干的底胶层200上采用静电植砂，植砂量为30-50g/m²，磨料的颗粒大小为2000目，使磨料层在植砂的过程中自然粘接于底胶层200，然后干燥固化得到磨料颗粒300层；

步骤s4：控制上胶装置向磨料颗粒300层辊涂涂覆复胶，涂覆的复胶粘接于磨料层后干燥，涂胶量为40-60g/m²即制得堆积磨料砂布；

再经步骤s5揉曲工序，得到最终凹凸型砂布。

本实施例制备的磨料颗粒300呈单层铺设的凹凸型砂布的剖面示意图如图1所示，砂布包括具有第一侧面101和第二侧面102的布基基材100，在第一侧面101上具有凸点111和凹点121；位于布基基材100第一侧面101的凸点111上的底胶层200；和至少部分地嵌入底胶层200中的多个磨料颗粒300，在磨料颗粒300表面具有复胶层400。

本实施例制备的砂布为2000目，采用该方法多次制备的砂布厚度约为0.3-0.5mm，平均h1约为0.1-0.4mm，平均h2约为0.6-1.0mm，平均h3约为0.1-0.5mm。

实施例3

本实施例旨在制备一种凹凸型砂布(1500目)，其具体步骤为：

步骤s1：直接选取具有若干个凹凸点的纤维布作为布基基材100；

步骤s2：控制上胶装置向布基基材100以辊涂方式涂覆底胶，所述底胶涂覆于布基基材100的凸点111，不涂覆于布基基材100的凹点121，制得底胶层200，涂胶量为20-30g/m²；

步骤s3：在半干的底胶层200上采用静电植砂，植砂量为40-60g/m²，磨料的颗粒大小为1500目，使磨料层在植砂的过程中自然粘接于底胶层200，然后干燥固化得到磨料颗粒300层；

步骤s4：控制上胶装置向磨料颗粒300层辊涂涂覆复胶，涂覆的复胶粘接于磨料层后干燥，涂胶量为45-60g/m²即制得堆积磨料砂布；

再经步骤s5揉曲工序，得到最终凹凸型砂布。

本实施例制备的磨料颗粒300呈单层铺设的凹凸型砂布的剖面示意图如图1所示，砂布包括具有第一侧面101和第二侧面102的布基基材100，在第一侧面101上具有凸点111和凹点121；位于布基基材100第一侧面101的凸点111上的底胶层200；和至少部分地嵌入底胶层200中的多个磨料颗粒300，在磨料颗粒300表面具有复胶层400。

本实施例制备的砂布为1500目，采用该方法多次制备的砂布厚度约为0.2-0.7mm。平均h1约为0.1-0.4mm，平均h2约为0.6-1.0mm，平均h3约为0.1-0.5mm。

实施例4

本实施例旨在制备一种凹凸型砂布(1000目)，其具体步骤为：

步骤s1：直接选取具有若干个凹凸点的纤维布作为布基基材100；

步骤s2：控制上胶装置向布基基材100以辊涂方式涂覆底胶，所述底胶涂覆于布基基材100的凸点111，不涂覆于布基基材100的凹点121，制得底胶层200，涂胶量为30-40g/m²；

步骤s3：在半干的底胶层200上采用重力植砂，植砂量为60-70g/m²，磨料的颗粒大小为1000目，使磨料层在植砂的过程中自然粘接于底胶层200，然后干燥固化得到磨料颗粒300层；

步骤s4：控制上胶装置向磨料颗粒300层辊涂涂覆复胶，涂覆的复胶粘接于磨料层后干燥，涂胶量为,55-70g/m²即制得堆积磨料砂布；

再经步骤s5揉曲工序，得到最终凹凸型砂布。

本实施例制备的磨料颗粒300呈类金字塔形堆积铺设的凹凸型砂布的剖面示意图如图2所示，砂布包括具有第一侧面101和第二侧面102的布基基材100，在第一侧面101上具有凸点111和凹点121；位于布基基材100第一侧面101的凸点111上的底胶层200；和至少部分地嵌入底胶层200中的多个磨料颗粒300，在磨料颗粒300表面具有复胶层400。

本实施例制备的砂布为1000目，采用该方法多次制备的砂布厚度约为0.5-1.0mm。平均h1约为0.1-0.4mm，平均h2约为0.6-1.0mm，平均h3约为0.2-0.6mm。

以上内容是对本发明及其实施方式进行了示意性的描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。