本發明涉及涂附磨具領域,特別涉及一種可生物降解環保砂帶及其制備方法。
背景技術:
改革開放以來,國民經濟得到快速增長,“科技創新,自主創新”已成為目前國內工業發展的主流,我國工業正逐步向集約型、節能減排、低碳的方向發展。砂帶磨削是一種彈性磨削,可作磨削、研磨、拋光等多種作用,所以它的使用范圍廣范,從大家熟悉的日常生活用品到大型宇航器具的生產都有應用。據2014年在湖北武漢舉行的涂附磨具信息技術交流會上統計,僅2014上半年國內涂附磨具產量就達2.42億平方米,砂帶、砂布類占有比重緊鄰砂紙之后,約6千萬平方米左右。其中以一些粗粒、精度不高的砂帶為主,它們多采用滌綸、全棉或滌/棉混紡的基體制成。因此抗拉強度低、耐磨性差,失效砂帶會因為滌綸纖維性能長期穩定,不易腐爛造成環境污染。國務院近期發布《中國制造2025》,指導思想所提出的五項基本方針之一為綠色發展,強調把可持續發展作為建設制造強國的重要著力點,提出要加強節能環保技術,發展循環經濟,提高資源回收利用效率,構建綠色制造體系,走生態文明的發展道路。所以,近幾年來砂帶、砂布在可持續發展方面有兩個方面趨向:一是:綠色環保方面做出突破,解決失效砂帶回收處理問題,避免污染環境;二是:可持續發展,合成纖維所依托的石油資源將日趨枯竭,紡織纖維原料供應缺口很大,必須充分利用生物質資源、農作物廢棄資源和廢棄紡織品再生資源,進一步開拓纖維原料新視野。為了解決上述問題,科技人員正不斷地研究與探索,研發新型環保砂帶,雖然在技術上取得了一定的進展,但在實際運用中仍然存在著尚未克服的技術難題。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服以上不足,提供一種可生物降解環保砂帶及其制備方法。該砂帶所用的基體由可生物降解的聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纖維材料制成,這兩種纖維材料可通過大豆等農作物發酵獲得,非稀有不可再生資源。上述砂帶在失效后,基體和涂膠會在自然環境中老化、降解,合成的棕剛玉類、碳化類等合成磨料結構穩定也不會影響土壤酸堿性,不會污染環境。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括經紗、緯紗、漿料、粘結劑、磨料,經紗、緯紗和漿料組成砂帶底部的基體,細小顆粒的磨料通過粘結劑固定在基體上,經紗和 緯紗以聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纖維為原料制成,磨料是棕剛玉、碳化類人造合成磨料。
所述一種可生物降解環保砂帶由以下方法制作:
開卷印刷——涂膠——植砂——預干燥——復膠、固化——收卷存放——柔曲——分卷、包裝。
一、開卷印刷
在布基材背面印刷工廠商標、產品型號、磨料粒度和使用方向等,便于用戶辨識了解產品的使用性能。
二、涂膠
1.將砂帶基體涂附上粘結劑,采用耐油橡膠輥的雙輥涂膠機,調節胸輥與涂膠輥之間的距離約為磨料即砂粒直徑1/3至1/2,根據粘結劑的質量和砂帶用途性能微調。
2.底膠由粘合劑、填料、表面活性劑、稀釋劑等組成,按重量計算,酚醛樹脂A:55-90份,填料5-40份,表面活性劑0.1-1份,稀釋劑0.1-10份。
3.固化溫度:50-90℃固化時間:30-50min
4.涂膠與上砂需保持5-6m距離,使基體表面的涂膠自然流平,消除涂膠層面上的縱向紋路。
三、植砂
1.用靜電植砂的方法植砂,磨料經過超聲波振動篩和機械振動篩處理,粘結在基材上,采用棕剛玉磨料。
2.控制磨料的粒度分布。
3.植砂后的基體在打砂輥作用下,輕輕振動除去基體上的余砂。
四、預干燥
將植砂過后的半成品砂帶,用蒸汽滾筒進行干燥、燙平。
五、復膠、固化
1.復膠原料由粘結劑、高效流平劑、抗靜電劑、填料、偶聯劑、顏料和稀釋劑等組成,按重量計算,酚醛樹脂B:55-90份,填料5-40份,高效流平劑0.1-5份,顏料1-5份,抗靜電劑0.1-5份,稀釋劑0.1-10份,偶聯劑0.1-0.8份。
2.固化溫度:50-120℃ 固化時間:60-90min。
六、收卷存放
砂帶在經過干燥處理后,將其收卷存放于室內陰涼干燥處,以利于樹脂粘結劑固化。
七、柔曲
采用兩個45°柔曲機對砂帶進行柔曲定型(45°指砂帶柔曲時用力與徑向成45°角)。
八、分卷、包裝
1.采用裁切機將半成品裁切成規定寬度。
2.按用戶要求分卷、包裝。
本發明的有益效果是:該產品為環保型涂附磨具材料符合綠色制造、綠色發展要求。柔韌性好,失效后隨著基材在自然環境中被微生物降解而整體破壞,不會產生二次污染。
附圖說明
下圖是結合附圖和實施例對本發明進一步描述;
圖1是一種可生物降解環保砂帶的結構示意圖。
在圖中:1.經紗、2.緯紗、3.漿料、4.粘結劑、5.磨料。
具體實施方式
在圖1中,經紗1、緯紗2和漿料3組成砂帶底部的基體,細小顆粒的磨料5通過粘結劑4固定在基體上,經紗1和緯紗2以聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纖維為原料制成,磨料5是棕剛玉。
所述一種可生物降解環保砂帶由以下方法制作:
開卷印刷——涂膠——植砂——預干燥——復膠、固化——收卷存放——柔曲——分卷、包裝。
一、開卷印刷
在布基材背面印刷工廠商標、產品型號、磨料粒度和使用方向等,便于用戶辨識了解產品的使用性能。
二、涂膠
1.將砂帶基體涂附上粘結劑,采用耐油橡膠輥的雙輥涂膠機,調節胸輥與涂膠輥之間的距離約為磨料即砂粒直徑1/3至1/2,根據粘結劑的質量和砂帶用途性能微調。
2.底膠由粘合劑、填料、表面活性劑、稀釋劑等組成,按重量計算,酚醛樹脂A:55-90份,填料5-40份,表面活性劑0.1-1份,稀釋劑0.1-10份。
3.固化溫度:50-90℃ 固化時間:30-50min
4.涂膠與上砂需保持5-6m距離,使基體表面的涂膠自然流平,消除涂膠層面上的縱向紋路。
三、植砂
1.用靜電植砂的方法植砂,磨料經過超聲波振動篩和機械振動篩處理,粘結在基材上,采用棕剛玉磨料。
2.控制磨料的粒度分布。
3.植砂后的基體在打砂輥作用下,輕輕振動除去基體上的余砂。
四、預干燥
將植砂過后的半成品砂帶,用蒸汽滾筒進行干燥、燙平。
五、復膠、固化
1.復膠原料由粘結劑、高效流平劑、抗靜電劑、填料、偶聯劑、顏料和稀釋劑等組成,按重量計算,酚醛樹脂B:55-90份,填料5-40份,高效流平劑0.1-5份,顏料1-5份,抗靜電劑0.1-5份,稀釋劑0.1-10份,偶聯劑0.1-0.8份。
2.固化溫度:50-120℃ 固化時間:60-90min。
六、收卷存放
砂帶在經過干燥處理后,將其收卷存放于室內陰涼干燥處,以利于樹脂粘結劑固化。
七、柔曲
采用兩個45°柔曲機對砂帶進行柔曲定型(45°指砂帶柔曲時用力與徑向成45°角)。
八、分卷、包裝
1.采用裁切機將半成品裁切成規定寬度。
2.按用戶要求分卷、包裝。
該砂帶所用的布基體由可生物降解的聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纖維材料制成,這兩種纖維材料可通過大豆等農作物發酵獲得,非稀有不可再生資源。在產品失效后,基體和涂膠會在自然環境中老化、降解成二氧化碳和水,合成的棕剛玉類、碳化類等合成磨料結構穩定也不會影響土壤酸堿性,不會二次污染環境。