碳化硅耐水砂纸在生产中应注意的细节问题

2019-01-09 09:38

碳化硅耐水砂纸在生产中应注意的细节问题

赵仲瑾

碳化硅耐水砂纸的生产中最关键的是要保持质量的稳定性,而稳

定性恰恰是生产过程中最难控制的问题。主要表现在:砂纸的耐水性、耐磨性、柔软性以及砂纸的平整定型上。其生产粒号多、跨度大是它的特性。无论是胶水的粘度还是磨料的粒度差都是非常大的,尤其是120#以粗号和800#以细号的生产过程控制要求非常高,往往我们在生产中容易出现一些细节控制不当,会影响产品质量,导致用户在使用中会出现掉砂、不耐磨、不耐水、砂纸不平整翘边卷曲、打磨物件时掉色等现象。

一、原纸处理工艺 生产碳化硅耐水砂纸的原纸都是使用100%硫酸盐针叶木浆抄造的牛皮纸,这种牛皮纸由于它的耐水性和防渗透性差,我们在用它来生产碳化硅耐水砂纸时,需要先进行耐水防渗透处理。主要是将原纸通过涂布和浸油两种方式,一般是采用简单的浸油方式来处理的。我们通常是用物理方法:将原纸浸泡在醇酸树脂或环氧树脂中,让其充分浸润,将原纸中的孔隙堵上,纸纤维吸收后通过对辊挤压掉多余的树脂,然后通过阶梯温度进行烘干收卷,待其自然冷却后备用。这个过程我们称为原纸处理。

首先是调配处理剂的粘度:通常是25℃下涂4杯粘度在17-25秒范围调整。如果是使用的两次浸油工艺,第一次粘度要高于第二次的粘度。由于原纸的紧度和纸浆纤维的不同,以及车间的自然温度都会影响原纸吸收效果,因此上油量的多少要在生产中通过多次检验测试来调整浸油量,油吸多了处理纸易脆,还增加了成本;少了耐水性又有影响。其次是温度控制。通常是采用中间高温,两头低的阶梯形式。如果使用环氧处理剂时,中间高温区要在105-120℃之间,由于一般的纸处理生产线都不够长,纸在烘箱中停留的时间短,易造成树脂很难固化。再是处理纸的存放周期。一般需要15天以上的时间来进行树脂的二次固化和纸纤维伸展平整。自然存放时间偏长,纸的平整度就会更好,上生产线涂胶时会更均匀,同时上砂量也会达到更好的效果。

二、生产前的材料准备和检验

一是处理纸的耐水性检测。根据处理纸日期,时间的长短来取样测试耐水性,并要对比上油量以及不同原纸的克重波动情况。二是砂的质量状态。检验粗号砂的配比是否均匀,不用受潮砂,不用标识不清的砂。360目以细的砂,尤其是微粉容易潮解成团,不易分散,这是它的特性,加上在存放和运输过程中容易返潮。要在一周前利用干燥专用设备进行二次干燥,在其冷却后装袋存放于干燥处备用。三是粘结剂的检测。无论是什么树脂在使用前要开盖拆封检测,尤其是测试原胶粘度、清澈度、流平性等。通过检测要用的树脂及溶剂是否符合生产工艺需要调配的胶水要求。每次配胶水时遵守:“先最少量,后增加调配量”的原则。

三、粘结剂的配制要求

生产碳化硅所用胶水的粘度标准通常是在25℃下所测得的最佳粘度,由于大多数厂家的生产车间不能恒温恒湿,导致生产时受制于自然环境温度,为应对气温变化,我们的生产经验告诉自己,以粘度标准为依据,并根据生产时的车间室温上下调整5-15秒的办法来应对早中晚温差、夏季与冬季温差时胶水的粘度标准。

胶水配制关键是两点:一是固化剂的使用量直接影响到砂纸的柔软性和耐磨性;二是上胶量:从行业和国外厂家的生产经验来看,底胶的上胶量要偏多,砂纸不易掉砂,尤其是细号产品更能满足植砂量的要求。复胶粘度要控制好,粗号的砂面要锃油光亮色,细号产品上胶量不能偏厚,砂面不能做成光亮。

四、设备的调整与要求

碳化硅产品生产中常见的问题就是粗号产品植砂出现砂眼或重量偏重;细号的产品植砂量上不去。这个问题是一个多因素组合的原因:一是电极板高低的调节与砂层厚薄的关系是否匹配;二是砂的输送速度与静电电压的调整是否达到最佳值。三是砂斗的下砂量大小及均匀程度。我们在生产微粉级产品时砂斗的下砂直接考验我们的砂斗设备的精密性能和可控性、方便操作性。四是植砂房稳定的温度和湿度对植砂质量起关键作用,砂房的密闭性,合适的空间尤为重要。

其次是烘房阶梯温度的把控:无论是底胶烘房还是复胶烘房都要满足烘干工艺所需设定温度要求,尤其是开班生产和生产即将结束烘房的温度曲线不能稳定在设定值范围内时,就要延长通过烘房的时间来保证砂面的充分干燥。否则大卷不能充分固化会导致砂纸不耐磨、砂粒倒伏、砂面不锋利等质量问题。

五、工艺标准的验证与优化

工艺配方的优化并验证其正确性很关键 。 由于行业提供的材料发生了变化,我们生产工艺中的材料配比,需要验证和微调,特别是自制胶比如:环氧复胶、处理胶的粘度标准与同行业产品的磨料粒号匹配是否一致需要验证。有时同样的材料配比做出的胶粘度提不起来,应该是我们的材料配比没有随着原辅材料改变而做出相应的微调。我们常常忽略了使用老配方带来新问题的出现,没有将老工艺标准优化。化工材料的配比不可能是多年不变的,你不变,人家在变,而且有些材料我们自己还没有检测设备,检测数据来源于供应商,多数只能从生产过程中发生的现象来分析判断。

六、后续工序的处理

首先砂纸大卷下线后要立即进行柔曲和增湿补水。通过高温烘烤后的砂纸基体会严重脱水造成“虚脱”现象。在有余温的状态下纸纤维容易吸收水分,恢复纤维弹性。可减少砂纸脆性,增加韧性。冬季在生产中进行增湿补水时,宜用温热水更理想。其次是大卷的限期存放3-7天,有利于砂纸的纸基充分恢复,砂面平整,防止翘边,内卷现象。同时也是一个树脂反应趋缓二次固化的过程。再是大卷开卷裁切检验后的装箱入库。存放时间也很关键,砂纸从理论上:要在下线后30天才达到一个理想的使用效果。一般生产厂家会采用库存三个批次号产品,发第一批次的,这样来安排生产周期。