复合体及其制造方法
[0081 ]根据一个实施方式，在无溶剂和无酸条件下从混合物去除水，也就是说，以机械方式进行脱水和/或通过蒸发进行脱水，而不是用有机溶剂并且处于中性或者略微碱性pH。这会使得NFC的原纤维对于干燥聚集潜力最大化。
[0082]根据一个实施方式，完全通过蒸发去除水，特别是对于薄的自立式复合体或者铺展在基材上的薄层的情况而言。
[0083]注意到的是，当复合体从软体转变为硬体时，当在液体去除的最终阶段允许复合体(以不受限制的状态)自由收缩时，实现了更为耐用和坚韧结构。
[0084]上文所述的本发明主要参照了待用作研磨产品或研磨产品的部件的复合体。本发明还适用于需要抗性表面特别是热抗性表面和良好的摩擦性质的领域。因此，复合体可用于例如引起刹车摩擦的刹车，例如碟刹中的摩擦表面。
[0085]实施例
[0086]以下实施例进一步说明本发明的方法。所有的量都是以干物质计。所使用的磨料颗粒(颗粒)是氧化铝。
[0087]实施例1
[0088]30g的酚醛树脂
[0089]125g 的颗粒
[0090]0.5g 的 NFC
[0091 ]作为浆料喷雾到非织造材料上
[0092]SEM图像(图8a、8b)显示干燥复合体的结构。图像显示通过NFC网络，磨料颗粒保持在一起并与纤维附着。
[0093]实施例2
[0094]30g的酚醛树脂
[0095]75g的颗粒
[0096]0.58g的NFC
[0097]作为浆料喷雾到织物材料上
[0098]SEM图像(图9a、9b、9c、9d)显示干燥复合体的结构。图9b、9c、9d以不同放大倍数显示纤维上的磨料颗粒。
[0099]实施例3
[0100]1g的颗粒
[0101]4.6g的NFC
[0102]模塑和干燥
[0103]SEM图像(图10a、10b、10c、1d)显示干燥复合体的结构。图1Oa特别好地显示了NFC的原纤维形成的网络是如何围绕磨料颗粒并将它们粘结在一起。图1Od是CENT-探测器获得的，显示作为白色体形式的磨料颗粒。
[0104]实施例4(“砖墙”)
[0105]7g的SiC颗粒+2.5g的NFC(干燥，干燥)
[0106]SEM图像特别好地显示砌砖状结构。在图像中可以看出，碳化硅的立方体状磨料颗粒是如何通过将颗粒粘结到一起的NFC的作用组装成紧密结构的。当混合物干燥时，被颗粒占据的体积最小化。该类型的结构可以用于不需要孔隙度的结构，类似于采用图5所示原理的单磨料颗粒。结构还可用于非研磨应用，特别是当需要耐用表面时，例如刹车中的摩擦表面。
【主权项】
1.复合体，其包括纳米原纤化纤维素(NFC)以及磨料颗粒，所述纳米原纤化纤维素为所述磨料颗粒形成三维连接网络。2.如权利要求1所述的复合体，其特征在于，所述磨料颗粒的硬度在莫氏硬度标上高于7，优选至少等于或高于8。3.如权利要求2所述的复合体，其特征在于，所述磨料颗粒选自:氧化铝、碳化硅、碳化硼、氮化硼、氧化锆氧化铝、刚玉、金刚石和陶瓷磨料。4.如权利要求1-3中任一项所述的复合体，其特征在于，所述磨料颗粒的重均平均粒度为 I OOnm 至 I OOOum，优选 1-500um。5.如权利要求1-4中任一项所述的复合体，其特征在于，所述复合体在由纳米原纤化纤维素的连接网络和所述磨料颗粒形成的结构中具有空穴。6.如权利要求1-5中任一项所述的复合体，其特征在于，所述磨料颗粒至少部分被NFC所围绕。7.如权利要求6所述的复合体，其特征在于，在所述复合体的外表面上，所述磨料颗粒也被NFC覆盖。8.如权利要求5-7中任一项所述的复合体，其特征在于，所述复合体的空穴形成互联孔隙度。9.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，由纳米原纤化纤维素的连接网络和所述磨料颗粒形成的结构是基材上的涂层形式。10.如权利要求9所述的复合体，其特征在于，所述基材是刚性体。11.如权利要求9所述的复合体，其特征在于，所述基材是挠性片状体。12.如权利要求9-11中任一项所述的复合体，其特征在于，所述基材具有孔隙度，例如是织物基材，如织造、针织或者非织造布料，或者纸或硬纸板。13.如权利要求1-8中任一项所述的复合体，其特征在于，由纳米原纤化纤维素的连接网络和所述磨料颗粒形成的结构是自立式结构，例如颗粒、纱线、细丝的形式，或者由所述纱线或细丝织造的织物结构，片状产品，或者刚性体，例如碟状物。14.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，该复合体在由纳米原纤化纤维素的连接网络和所述磨料颗粒形成的结构中还包括粘合剂树脂，例如甲醛树脂(脲醛树脂、酚醛树脂)。15.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，在所述连接网络中，所述纳米原纤化纤维素的原纤维自组装在所述磨料颗粒之间的空隙中。16.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，所述NFC是衍生NFC，特别是离子改性的纤维素，例如阴离子改性的纤维素或阳离子改性的纤维素。17.如权利要求16所述的复合体，其特征在于，所述衍生NFC与磨料颗粒形成离子键或共价键，和/或与可能的基材形成离子键或共价键。18.如权利要求16或17所述的复合体，其特征在于，所述磨料颗粒与所述离子改性的纤维素形成带电络合物。19.如权利要求16所述的复合体，其特征在于，所述NFC是含有醛基团的衍生NFC，所述醛基团在NFC内部共价键合，所述醛基团与磨料颗粒共价键合，或者所述醛基团与可能的基材共价键合，优选地，这是通过缩醛或半缩醛反应实现的。20.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，以干物质计，磨料颗粒与NFC之比为1:2至1:0.05(w/w)。21.如前述任一项权利要求所述的复合体，其特征在于，所述纳米原纤化纤维素是植物来源。22.—种制造包含纳米原纤化纤维素(NFC)的复合体的方法，所述方法包括: -对NFC和磨料颗粒的液体分散体，特别是水性分散体进行混合，以及 -从NFC和磨料颗粒的混合物去除液体，特别是水。23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述NFC在液体的去除过程中发生自组装。24.如权利要求22或23所述的方法，其特征在于，在液体的去除过程中，所述NFC对所述磨料颗粒进行排布，并且同时，所述NFC在所述颗粒之间进行自取向。25.如前述权利要求22-24中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分通过压制进行从NFC和磨料颗粒的混合物去除液体。26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，通过压制从NFC和磨料颗粒的混合物去除液体，之后，通过蒸发去除余下液体，同时使得所述混合物发生自由收缩。27.如前述权利要求22-26中任一项所述的方法，其特征在于，通过降低该混合物的pH来增强从NFC和磨料颗粒的混合物去除水。28.如前述权利要求22-26中任一项所述的方法，其特征在于，通过用水溶性有机溶剂，例如乙醇来改变水，从而增强从NFC和磨料颗粒的混合物去除水。29.如前述权利要求25-28中任一项所述的方法，其特征在于，通过除了蒸发以外的其他方式去除超过50 %的液体，余下液体通过蒸发去除。30.如前述权利要求22-29中任一项所述的方法，其特征在于，将NFC和磨料颗粒的混合物喷雾到基材上。31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，通过蒸发去除液体。32.如前述权利要求22-29中任一项所述的方法，其特征在于，迫使NFC和磨料颗粒的混合物通过孔、喷嘴或挤出模头成为拉伸物体，以及从所述拉伸物体去除液体。33.如前述权利要求22-29中任一项所述的方法，其特征在于，通过单独的所述混合物制造总厚度为0.8-5mm的圆形碟，或者通过混合物与基材制造总厚度为0.8_5mm的圆形碟。34.如前述权利要求22-33中任一项所述的方法，其特征在于，所述纳米原纤化纤维素是植物来源。35.将权利要求1-21中任一项所述的复合体用于处理工件的用途。36.如权利要求35所述的用途，其特征在于，所述处理是研磨、抛光或切割。37.如权利要求36所述的用途，其特征在于，所述处理是对玻璃或金属进行切割。38.将权利要求1-21中任一项所述的复合体用作刹车中的摩擦表面的用途。
【专利摘要】复合体包括纳米原纤化纤维素(NFC)以及磨料颗粒(AP)。纳米原纤化纤维素为磨料颗粒(AP)形成三维连接网络。磨料颗粒的硬度在莫氏硬度标上高于7。复合体用于研磨、抛光或切割。
【IPC分类】D21H11/18, C09K8/14, C08L1/00, D21C9/00, B32B17/06, B24D11/00
【公开号】CN105531345
【申请号】CN201480049048
【发明人】H·赫德, C·卡凡德, M·桑德尔, A·劳坎恩
【申请人】芬欧汇川集团, Kwh米尔卡有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月5日
【公告号】EP3041911A1, US20160208153, WO2015033025A1
文档序号 :
【 9768867 】
技术研发人员：H·赫德,C·卡凡德,M·桑德尔,A·劳坎恩
技术所有人：芬欧汇川集团,KWH米尔卡有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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