专利名称：研磨清洁剂、其制备方法及使用其进行抛光的方法
技术领域：
本发明涉及一种研磨清洁剂、其制备方法及使用上述研磨清洁剂进 行抛光的方法，更具体涉及一种含有弹性材料和研磨粒的研磨清洁剂、 一种研磨清洁剂的制备方法及使用其抛光待处理制品(在下文中，简称 为"工件")以形成镜面等的抛光方法，其中所述弹性材料用作核心材料， 所述研磨粒与弹性材料混合，或被负载、携带和/或包围在所述弹性材料 的表面。
背景技术：
按照己知的将工件抛光形成镜面等的抛光技术，很难抛光具有复杂 三维形状的工件、微加工工件或工件的微加工部分，因此近年来开发了 一项技术，即向工件上喷射研磨清洁剂来进行上述的抛光工艺。如上所述的使用研磨清洁剂的抛光工艺通过喷射研磨抛光剂即所谓 的"弹性研磨剂"进行，所述的弹性研磨剂是包含用作核心材料的弹性 材料例如合成橡胶或合成树脂以及负载于弹性材料表面或与弹性材料混 合的细的研磨粒的制剂。当使用如上所述的研磨清洁剂时，施加到工件 上的切削力就会减小，在工件上可进行抛光工艺形成镜面等，而不在工 件表面形成凹凸等。使用如上所述的研磨清洁剂进行抛光工艺的例子是使用喷射机(blasting machine)将干燥状态的研磨清洁剂喷射到工件上的工艺。此外，还提出一种工艺，在此工艺中，将使用"多组分溶液" ("multi-solution")水溶液处理的金刚石研磨粒代替上述的例如合成橡胶 或合成树脂的弹性材料喷射到工件上。此外，尽管不是用于抛光工件形成镜面等的目的，本发明的申请人 还是提出了使用干的和粉碎的魔芋地下块茎淀粉(魔芋也称为"konjak" 或"konnyaku"，即由魔芋淀粉做成的果冻状的食品；学名Amorphophallus konjac，在下文中也称为"魔芋块茎")作为在工件上进行喷射工艺的研 磨清洁剂，例如去除毛刺、去除附着材料、去除涂膜及清洁，而不是使用已知的粉碎谷物和种壳得到的研磨清洁剂(参见日本未审査专利申请公开号2001-38629与日本专利号3899209)。在这些描述的相关技术中使用的研磨清洁剂，其中研磨粒负载于弹 性材料例如合成橡胶或合成塑料上，或与弹性材料混合，当研磨清洁剂 使用后被废弃时，即使将其埋在地下，也不会通过生物降解等方式自然 分解，当研磨清洁剂通过焚化等方式处理时，例如会产生C02和其它有害 气体。因而当研磨清洁剂被废弃时，环境负担增大。因此，上述研磨清 洁剂不能满足目前的社会需要，即要求产品等具有较小的环境负担。此外，在使用如上所述的研磨清洁剂进行抛光工艺时，当在干燥条 件下使用含有合成橡胶或合成树脂作为弹性材料的上述研磨清洁剂时， 会产生静电。因此，例如空气中的灰尘、研磨粒、加工时产生的破碎粉 末等会由于静电不利地附着到工件上。而且，例如研磨清洁剂可能附着 到喷射机腔体的内壁，因此可能出现研磨清洁剂的循环和/或回收不易进 行等问题。此外，当合成树脂材料例如三聚氰胺树脂材料用作弹性材料时，除 上述问题之外，喷射到工件并与其相碰撞的结果是研磨清洁剂尤其是弹 性材料会粉碎。因此，由于粉碎率高，回收后能再利用的研磨清洁剂量 少，所以成本增加。此外，由于产生了大量灰尘，在有些情况下工作环 境会恶化。为了降低粉碎率，已经考虑到应当对用作弹性材料的合成橡胶或合 成塑料进行发泡以进一步增加弹性，使粉碎不太可能发生。然而，由于 使用如上所述的发泡弹性材料的研磨清洁剂的体积密度减小，其加工能 力降低，因此工艺条件受到限制，例如不得不在高压或高速条件下向工 件上进行喷射。另一方面，虽然使用预定水溶液处理的金刚石研磨粒进行喷射的已 知技术能解决静电产生的问题，原因在于研磨粒与水溶液一起喷射；然 而与金刚石研磨粒一起使用的水溶液会附着到工件上，因此使工件受到 污染。特别是当工件由易生锈的材料(例如钢)形成时，为了防止如上 所述的由附着的水溶液引起的生锈，必须尽快除去附着在工件上的水溶液，这样使操作非常复杂。此外，如上所述，本发明的申请人已提出以魔芋作为原材料形成的研磨清洁剂(在日本未审査专利申请公开号2001-38629中公开)；然而，尽管该研磨清洁剂可用于去除毛刺、去除附着材料、去除涂膜、清洁等而不使工件表面变为缎光加工表面(satin finished surface),但是该研磨清 洁剂不能用于将工件表面有效加工成镜面等的抛光工艺中。因此，为解决上述相关技术的问题而构思了本发明，本发明的目的 是提供能解决上述问题的研磨清洁剂、制备该研磨清洁剂的方法、使用 该研磨清洁剂进行抛光的方法。使用该研磨清洁剂，通过使用将研磨清 洁剂喷射到工件上的相对简单的方法，可容易地将工件表面抛光加工成 镜面等，而且除了抑制静电产生和减少附着到工件上的污染外，由于研 磨清洁剂粉碎率低，从而可以使其重复利用。此外，因为研磨抛光剂的 比重大，因此即使在相对低的喷射压力和/或喷射速率下喷射时，也可适 宜地加工工件。而且，在研磨清洁剂使用后被废弃时，当将其埋于地下 时，通过生物降解等可使其重返土地，同样，即使在对研磨清洁剂进行焚化处理时，也不必考虑C02气体和其它有害气体的产生。发明内容在如下对说明书的解释中，为了容易地理解本发明，引用了具体实 施方式中的附图标记，然而，这些附图标记并不意图将本发明限制于该具体实施方式
。为实现上述目的，本发明的研磨清洁剂包含弹性材料和研磨粒，其 整体上的粒径在88 l,190pm之间，所述弹性材料含有作为基本组分的可 溶性氮物质，所述可溶性氮物质从魔芋地下块茎淀粉得到并含有作为基 本组分的甘露聚糖，所述弹性材料的水含量为10 30%;所述研磨粒的粒 度在#220以下，含量为所述弹性材料的l 30wty。，其负载于所述弹性材 料表面和/或埋设于所述弹性材料中。此外，将水和研磨粒加入通过研磨干魔芋块茎得到的魔芋粉末中， 搅拌并加热形成混合材料，通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝 固材料，例如向混合材料中加入碳酸钠溶液或石灰水，或将混合材料以溶液或石灰水中；干燥所述凝固材料至水含量为10 30%，然后粉碎所述干燥材料至粒径为88 l,190(im，可得到上述研磨清洁剂。此外，除了干魔芋块茎外，还可从生魔芋块茎得到研磨清洁剂。在 这种情况下，将生的或磨碎的魔芋块茎与水和研磨粒一起搅拌并加热以 形成混合材料，通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝固材料，干燥所述凝固材料至水含量为10 30%;然后粉碎所述干燥材料至粒径为88 1,190pm，可得到上述研磨清洁剂。为保持弹性材料的弹性和粘着性，研磨粒的添加量上限是30wt。/。， 本发明的抛光方法包括如下步骤以30m/s以上的喷射速率或0.05MPa以 上的喷射压力，使用干法喷射，以锐角为入射角，将所述研磨清洁剂喷 射到工件上。如上所述，根据本发明的构思，因为弹性材料的弹性和适宜的粘着 性，当将本发明的研磨清洁剂喷射到工件表面上时，其可在工件表面上滑动并且可将工件表面抛光加工为例如镜面。因为该研磨清洁剂的弹性材料从植物得到，即如上所述的从魔芋块 茎得到，所以，例如即使将研磨清洁剂在使用后废弃时埋于地下时，该 研磨清洁剂经生物降解等重返土壤，即使当研磨清洁剂被焚化处理时， 根本不放出C02和其它有害气体。因此，本发明的研磨清洁剂具有明显小 的环境负担。此外，因为该研磨清洁剂的弹性材料含有适量水，即使当其与工件、 喷射机的腔体内壁等发生碰撞时，也几乎不产生静电，此外，因为甘露 聚糖(其作为弹性材料的基本组分可溶性氮物质的基本组分)在含水状态下与碱反应而凝固，所以其水含量受到适当调节，不会发生水对工件 的附着。因此，无需进行除去附着的水的操作，例如擦拭。而且，因为本发明的研磨清洁剂含有相对高的水含量，并具有相对 大的体积密度，即使在相对低的喷射压力和喷射速率下进行喷射时也可 进行所需的抛光工艺。此，可减少喷射需要的能量。对于研磨粒负载于弹性材料表面的研磨清洁剂，因为所述研磨粒暴露于研磨清洁剂表面，通过将研磨清洁剂向工件喷射，所述研磨粒可以 可靠地与工件表面接触，因此抛光工艺可以可靠地进行。此外，对于研磨粒埋设于弹性材料中的研磨清洁剂， 一些埋设于弹 性材料表面附近的研磨粒暴露于其表面并显示出抛光性质。此外，即使 当表面附近的一些研磨粒脱落时，当弹性材料例如由于与工件摩擦而被 部分磨掉时， 一些埋设在内部的研磨粒被暴露出来，所以抛光能力不会 降低，因此提供了可重复使用的研磨清洁剂。
从以下的关于本发明优选实施方式及其附图的详细说明可以清楚地 了解本发明的目的和优点图l是吸入式喷射机示意图，所述吸入式喷射机是喷射研磨清洁剂的 喷射装置的一个例子；图2是直压式喷射机示意图，所述直压式喷射机是喷射研磨清洁剂的 喷射装置的一个例子；图3是吸入式喷射机的垂直剖面图；以及图4A 4E显示实施例1 4和对比例中得到的处理效果的显微照片。
具体实施方式
下面将描述本发明的具体实施方式
。研磨清洁剂用于使工件加工为具有镜面的抛光工艺中的本发明的研磨清洁剂包 含弹性材料和研磨粒，其整体上的粒径在88 l,19(Him之间，所述弹性材 料含有作为基本组分的可溶性氮物质，所述可溶性氮物质从魔芋块茎得 到并含有作为基本组分的甘露聚糖，所述弹性材料含有10 30%的水； 所述研磨粒的粒度在#220以下，含量为所述弹性材料的l 30wtM，其负 载于所述弹性材料表面和/或埋设于所述弹性材料中。通过实施例中提及的以下方法中的一种即可制备如上所述的研磨清 洁剂。研磨清洁剂的制备方法l将魔芋块茎用土豆切片机切成片状后，通过各种已知的干燥方法将 切好的块茎干燥，例如包括日光晒干或空气晾干的自然干燥以及使用例 如气体燃料或石油燃料燃烧产生的热进行干燥。随后，使用粉碎机例如辊磨机将上述加工的块茎粉碎，然后过筛，得到直径为149 25(^m以下 的颗粒。接下来，将10 20wtM的水加入粉碎块茎中，使作为粉碎块茎 基本组分的甘露聚糖能吸收水，由此获得弹性材料，其具有弹性和粘着 性，可用作形成研磨清洁剂的核心材料。通过将粒度为#220 (平均粒径约53pm)以下，优选粒度为#320 (平 均粒径的平均值62 52.5jim) #10,000 (平均粒径约ljim)、含有金 属、陶瓷或其混合物的研磨粒附着到上述得到的弹性材料表面，研磨粒 的用量为弹性材料的l 30wt。/。，优选5 10wty。，可制备上述研磨清洁齐U。尽管根据JISR6001-1973，筛目只能限定到粒度为#3,000，但通常使 用粒度为#8,000 (平均粒径:约1.2,)和#10,000。研磨清洁剂的制备方法2作为本发明研磨清洁剂的另一制备方法，例如，如上所述将切片和 干燥后的魔芋块茎粉碎后，使用己知的魔芋磨粉机进一步磨成粉末，可 以得到除去淀粉或纤维的魔芋粉末。在魔芋粉末中进一步加入约10倍于 魔芋粉末的水和lwt。/。以上，优选10wty。以上的研磨粒，进行充分搅拌， 进一步加入类似于上述用量的水后，如果需要，将所得的混合物放置预 定的时间(约l小时)。随后进行加热，形成混合材料后，向其中加入浓 度为10%、用量为混合材料1/10的碳酸钠溶液或石灰水， 一起搅拌使混合 材料凝固。在加热与混合所使用的容器中进行凝固，混合材料凝固后，可将凝 固材料切成适宜的尺寸，或者当混合材料在加热与混合所使用的容器中 开始凝固时，可将其倒入单独准备的铸模中形成适宜的形状。干燥所得 的凝固材料使水含量为约20%，如此干燥后，粉碎并过筛，得到粒度为 #60 (平均粒径约250pm) #80 (平均粒径约149pm)的研磨清洁剂。在所得的研磨清洁剂中，与弹性材料混合的研磨粒暴露于粉碎的研磨清洁剂表面，当将其与工件表面接触时显示出其抛光性质。此外，当 弹性材料与工件接触和摩擦而被部分磨掉时，尽管表面附近的一些研磨 粒脱落，但是埋设在内部的研磨粒被暴露出来；因此，抛光能力在长时 间内不会降低，研磨清洁剂可以重复使用很长时间。在上述实施例中，当混合材料凝固时，据记载，向混合材料中添加 碱可使凝固进行；然而，反之也可使凝固进行，例如向碳酸钠溶液或石灰水中供给混合材料。在上述情况下，在向混合材料中加入碳酸钠溶液或石灰水前，例如 用圆柱形容器接收该混合材料，该圆柱形容器的一个开口端由设有多个 小孔的盖子予以封盖，然后通过挤压使所述材料通过所述小孔形成线状， 进一步将所述材料供给碳酸钠溶液或石灰水中形成凝固材料，最终干燥 并粉碎，可得到具有预定粒度的研磨清洁剂。研磨清洁剂的制备方法3在上述两种制备方法中，记载的方法是将魔芋块茎干燥和粉碎后得到研磨清洁剂；然而，本发明的研磨清洁剂可由未进行包括干燥和粉碎 工艺的生魔芋块茎直接制备。在上述情况下，本发明的研磨清洁剂可按照下述方法得到。即，如 果需要，在将生魔芋块茎去皮后，将如此加工的块茎或者例如通过将其 切成预定尺寸或通过磨碎而进一步加工的块茎边煮沸边搅拌， 一旦凝聚 成块，则将其捣碎。接下来，向上述加工过的块茎中加入所述块茎的3 4倍量的热水以调整水含量，加入浓度为1.5%、用量为上述使用热水的约 1/3 1/4的碳酸钠溶液或石灰水用来凝固以形成凝固材料，将干燥该凝固 材料使水含量为约20%后，粉碎以得到粒度为#60 #80的研磨清洁剂。在上述情况下，在开始煮沸魔芋块茎与加入碳酸钠溶液或石灰水之 间加入研磨粒。此外，在该制备方法中，如制备方法2的情况，在向混合材料中加入 碳酸钠溶液或石灰水前，例如用圆柱形容器接收该混合材料，然后通过 挤压等，使所述材料形成线状，进一步将所述材料供给碳酸钠溶液或石 灰水中形成凝固材料，最终干燥并粉碎，可得到本发明的研磨清洁剂。11如上所述得到的本发明的研磨清洁剂可用于抛光工艺以形成工件的 镜面。工件根据本发明的方法，抛光工艺可用于包括各种材料和各种形状的多 种工件上，除了金属产品外，也可用于陶瓷产品和树脂产品。特别是通 过本发明的方法可相对容易地在工件例如具有复杂三维形状的铸模上进 行镜面抛光工艺，而所述铸模很难使用标准抛光技术进行镜面加工。此外，本发明的抛光工艺还可用于例如去除工件微加工时形成的微 毛刺等，还能在尽可能抑制工件外部形状变化的同时，用于要求通过预 期希望的抛光工艺进行加工的各种工件。处理条件喷射装置作为将研磨清洁剂喷射到工件表面上的装置，可以使用例如各种已 知的喷射机。各种干式喷射机可用作该喷射机，例如通过旋转叶片离心 力或通过旋转叶片碰撞而喷射研磨清洁剂的喷射机，以及将研磨清洁剂 与从喷嘴中喷射出的压縮气体一起喷射的喷射机。在该实施方式中，在上述提及的喷射机中，将举例描述将研磨清洁 剂与压縮气体一起喷射的喷射机。该实施方式中使用气式喷射机，其中使用压縮空气作为压縮气体， 通过例如将压縮空气的压力引入喷嘴，使研磨清洁剂的喷射压力、喷射 速率等易于调节。可使用各种类型的气式喷射机，包括例如直压式喷射 机和吸入式喷射机，在所述直压式喷射机中，向含有研磨清洁剂的储罐 供应压縮空气，被压縮空气运送的研磨清洁剂与一股其它来源供应的压 縮空气一起从喷嘴中喷射出来；在所述吸入式喷射机中，利用该喷嘴中 产生的喷射现象将研磨清洁剂吸入喷嘴，然后喷射。此外，各种类型的 喷射机可用作该吸入式喷射机，包括例如重力式喷射机和虹吸式喷射机， 在所述重力式喷射机中，因受重力从储罐中下落的研磨清洁剂与压縮空 气一起喷射出来；在所述虹吸式喷射机中，由压縮空气喷射产生的减压吸入的研磨清洁剂与压縮空气一起喷射出来。在上述气式喷射机中，图1和图2分别显示吸入式(重力式)喷射机 和直压式喷射机。图l显示一种装置，其利用喷嘴32中产生的喷射现象，将研磨清洁剂 吸入喷嘴32，所述装置通常用作吸入式(重力式)喷砂机。在图l显示的装置中，首先在腔体31中装入研磨清洁剂36。所装入的 研磨清洁剂36通过集尘器34内的减压经导管43吸入研磨清洁剂储罐33 中，所述储罐还具有旋风除尘器的功能。喷嘴32是吸入式喷射喷嘴，其 使用与压縮空气供应源(未显示)相通的气管44所供应的压縮空气，通 过喷射现象减小研磨清洁剂供应管41内部的压力，将储罐33内的研磨清 洁剂定量吸入，从喷嘴头14将研磨清洁剂与压縮空气一起喷射出来。图3显示该吸入式喷射喷嘴32的一个例子。图3所示的喷嘴32有喷嘴 基座ll，该喷嘴基座ll形成近似于圆柱形容器形状的研磨清洁剂吸入室 12，该吸入室与研磨清洁剂导入口24相通，所述研磨清洁剂导入口24直 接通过研磨清洁剂供应管41与研磨清洁剂储罐33相连，研磨清洁剂被吸 入到吸入室12。此外，在该研磨清洁剂吸入室12前端部，形成锥形渐縮 的圆锥内表面16，还形成穿透此圆锥内表面16的喷嘴头。此外，在圆锥内表面16的内部，从研磨清洁剂吸入室12的尾部插入 喷射头13的前端，喷射头13后端与压縮空气供应源(未显示)相通，如 此设计是以便压縮空气供应源(未显示)供应的压縮空气可从喷射头13 的前喷射孔喷射出来。附图标记15是保持件，呈圆柱体，在所述圆柱体内圆周表面有锥形 部。喷嘴头14外圆周的锥形部与保持件15内圆周的锥形部接合，通过喷 嘴头14外圆周周围设置的螺纹部将保持件15螺纹连接至喷嘴基座11，使 喷嘴头14固定到喷嘴基座11上。在所形成的喷嘴32中，当高压空气从喷射头13的前端喷射出来时， 喷射头13通过气管44与压縮空气供应源相通，因为研磨清洁剂吸入室12 内的压力减小，研磨清洁剂储罐33中的研磨清洁剂通过此减压经过研磨 清洁剂供应管41被吸入到研磨清洁剂吸入室12中。研磨清洁剂吸入室12中的研磨清洁剂被吸入到圆锥内表面16与喷射 头13内圆周之间的环形部分，然后在从喷嘴头呈锥形扩散的同时，与喷射头13喷射出的气流一起被喷射到外面。作为一个例子，在该实施方式中，喷射头13的前孔直径为3 4mm， 喷嘴头的前孔直径为7 9mm，从喷射头13的前端喷射出的压縮空气的压 力设定在0.05MPa以上。此外，例如当喷射机使用与上述利用压縮气体的方法不同的离心方 法时，研磨清洁剂可以30m/s以上的速率喷射出来。图2显示一种装置，在所述装置中，压縮空气由压縮空气供应源(未 显示)进入研磨清洁剂压力进料储罐51，研磨清洁剂与压縮空气一起通 过压力进料并从喷嘴32喷射出来。此装置通常用作直压式喷砂机。在图2显示的装置中，首先将研磨清洁剂装入腔体31中。所装入的研 磨清洁剂通过集尘器34的减压吸入，然后经过导管43供给回收储罐33中， 所述储罐还具有旋风除尘器的功能。开启和关闭倾斜阀52，使供给回收储罐33的预定量的研磨清洁剂供 料给研磨清洁剂压力进料储罐51。由压縮空气供应源(未显示)将压縮 空气供应给研磨清洁剂压力进料储罐51，由所供应的压縮空气加压的研 磨清洁剂经过管54与压縮空气一起进料给直压喷射喷嘴32，然后一起由 喷嘴32前端设置的喷嘴头14喷射出来。当将所需的研磨清洁剂装入如上所述形成的喷射机的腔体31中时， 当启动喷射机时，研磨清洁剂与压縮空气一起从喷嘴头14喷射出来，并 与工件W的表面碰撞。相对于工件，该碰撞以锐角为入射角进行。当将垂直于工件表面喷 射的入射角看作90。时，则喷射以15。 60。的入射角进行。当以锐角倾斜角的预定范围喷射研磨清洁剂时，喷射到工件上的研 磨抛光剂在其表面滑动，由此在工件表面进行抛光工艺。如上所述，因为与工件W的表面碰撞的研磨清洁剂包含弹性材料和 研磨粒，所述弹性材料包含作为基本组分的可溶性氮物质和10 30%水，所述可溶性氮物质主要含有甘露聚糖；所述研磨粒负载于所述弹性材料 表面和/或埋设于所述弹性材料中，虽然研磨清洁剂同时具有良好的弹性 和适宜的粘着性，但却没有污物例如水或油附着到工件表面，可在其上 进行适宜的抛光工艺而不会划伤工件。此外，因为本发明的研磨清洁剂有适宜的弹性，所以在与工件碰撞 时不太可能会粉碎。因此，不太可能发生由粉碎产生灰尘引起的工作环 境和/或工件的污染问题。此外，因为上述弹性材料有吸水性并具有适宜的水含量，所以即使 将树脂铸模材料等加工为工件，当发生碰撞时也抑制了静电产生，还可 防止因静电产生引起的灰尘等在工件表面的附着；因此，即使本发明的研磨清洁剂用于在作为工件的电子元件等上例如去除毛刺时，也可防止 例如静电产生引起的损害。而且，甘露聚糖具有很高的保水能力，所述甘露聚糖作为形成弹性 材料的主要组分可溶性氮物质的基本组分，因此，即使当研磨清洁剂与 工件表面碰撞时，甘露聚糖含有的水也不会附着到工件表面。因此，不 需要去除所述水的工序，例如擦拭。当如上所述的用于抛光工件的研磨清洁剂通过例如焚化废弃时，由于其重量可减少到焚化前的2%左右，并且因为弹性材料由100%的基于植物的原材料制成，所以，例如可进行焚化而不产生任何有害物质，研磨 清洁剂可非常容易地废弃。因此，相比于以合成橡胶或合成树脂作为弹性材料并以该弹性材料负载研磨粒或与研磨粒混合的常规研磨清洁剂， 本发明的研磨清洁剂对环境等很少有负面影响。接下来，将描述使用本发明的研磨清洁剂进行抛光工艺的实施例。抛光工艺试验以下产品用作工件，在其上进行本发明方法的抛光工艺。 工件SUS304抛光板的焊接部分；被氧化表面的抛光工艺。实施例l通过将魔芋块茎干燥与粉碎，得到粒度为#46 (平均粒径约350pm) #60 (平均粒径约250iim)之间的粉碎粉末，向该粉碎粉末 中加入20wty。的水并使其吸收水，由此形成500g弹性材料。向该弹性材 料中加入50g粒度为弁800 (平均粒径的平均值22.0 18.0|_im)的SiC研磨粒，使其附着到弹性材料表面，由此形成本发明的研磨清洁剂。用喷砂机(重力式，Fuji Manufacturing Co" Ltd.制备的"SGF-4")喷射该研磨清洁剂进行处理。该实施例的工艺条件如下表l所示。表l工艺条件(实施例l)喷射机重力式喷射压力O.lMPa喷射喷嘴的直径9mm喷嘴距离100 150mm喷嘴角度30。实施例2通过将魔芋块茎干燥与粉碎，得到粒度为#60 #80之间的粉碎粉末， 向该粉碎粉末中加入20wt。/。的水并使其吸收水，由此形成500g弹性材料。 向该弹性材料中加入50g玻璃珠(Potters-Ballotini Co" Ltd.制备的 "EMB-20";平均粒径10pm)，使其附着到弹性材料表面，由此形成 研磨清洁剂。用喷砂机(重力式，Fuji Manufacturing Co., Ltd.制备的"SGF-4")喷射该研磨清洁剂进行处理。该实施例的工艺条件如下表2所示。表2工艺条件(实施例2)喷射机重力式喷射压力0.05MPa喷射喷嘴的直径9mm喷嘴距离100 150mm喷嘴角度30。实施例3通过将魔芋块茎干燥与粉碎，得到粒度为#60 #80(平均粒径250 149(im)之间的粉碎粉末，向该粉碎粉末中加入20wtM的水并使其吸收水，由此形成500g弹性材料。向该弹性材料中加入50g粒度为弁3000 (平均粒 径5.9 4.7pm)的SiC研磨粒，使其附着到弹性材料表面，由此形成本 发明的研磨清洁剂。用喷砂机(重力式，Fuji Manufacturing Co., Ltd.制备的"SGF-4")喷射该研磨清洁剂进行处理。该实施例的工艺条件如下表3所示。表3工艺条件(实施例3)喷射机重力式喷射压力0.075MPa喷射喷嘴的直径9mm喷嘴距离100 150mm喷嘴角度30。实施例4通过将魔芋块茎干燥与粉碎，得到的粉碎材料使用魔芋磨粉机进一 步加工以去除其淀粉、纤维等，得到500g魔芋粉末。向该魔芋粉末加入 约10倍于粉末用量的水及50g粒度为弁1000 (平均粒径18.0 14.5pm) 的白刚玉(WA)作为研磨粒以形成混合材料，然后搅拌。随后，加热后， 通过加入碳酸钠溶液使该混合材料凝固以形成凝固材料，将该凝固材料 切成适宜的尺寸，然后干燥使水含量为约20%。将干燥和凝固的材料粉碎并过筛，得到粒度为#60 #80 (平均粒径 250 149pm)之间的研磨清洁剂，用喷砂机(重力式，Fuji Manufacturing Co.,Ltd.制备的"SGF-4")喷射该研磨清洁剂进行处理。该实施例的工艺 条件如下表4所示。表4工艺条件(实施例4)喷射机重力式喷射压力0.075MPa喷射喷嘴的直径9mm喷嘴距离100 150mm喷嘴角度30。对比例在该对比例中，使用50g粒度为弁1000 (平均粒径18.0 14.5|im) 的WA (白刚玉)的研磨粒，其负载于500g的粒度为弁60 弁80 (平均粒径 250 149pm)之间、由合成树脂(三聚氰胺树脂)制成的弹性材料的表在表5所示条件下进行喷射处理。表5工艺条件(对比例)喷射机重力式喷射压力0.075MPa喷射喷嘴的直径9mm喷嘴距离100 150mm喷嘴角度30。在对比例中，因为喷射压力小，粉碎率与实施例中的差别不大；然 而却发现因为产生静电使抛光效率低，并且研磨粒的流动性不足。喷射压力下限的测定使用实施例l的研磨清洁剂，逐步改变喷射压力测定进行抛光工艺的 喷射压力的下限。抛光可在压力低至0.05MPa时进行。为了比较，使用上述对比例中的研磨清洁剂，以类似于上述的方式 测定喷射压力的下限。该下限为0.075MPa。实验结果抛光工艺试验结果对上述工件，进行实施例1 实施例4和对比例的抛光工艺。结果如 下表6所示。在该实验中，粉碎率(％)由(回收的研磨清洁剂重量/喷射前重量) xlOO得到。表6抛光工艺试验结果实施例l实施例2实施例3实施例4对比例被加工工件 的状况去除鳞状皮去除附着材料去除鳞状皮稍稍去除 鳞状皮不完全去除 附着材料静电产生否否否否是从以上结果明显看出，本发明的研磨清洁剂在防止静电产生的同时， 研磨清洁剂的粉碎率低，并且可在类似于以合成树脂作为弹性材料的相 关研磨清洁剂的条件下进行抛光工艺。图4A 图4E显示实施例1 实施例4和对比例的抛光加工的结果。在 研磨粒所用材料相同的实施例4与对比例的结果之间，可观察到抛光性能的明显差异。喷射压力下限的测定如上所述，在改变喷射压力的同时，将实施例l与对比例的研磨清洁 剂喷射到工件上，测定可进行抛光工艺的喷射压力下限。因此，使用本发明的研磨清洁剂，即使当喷射压力减少到0.05MPa时，也可在工件表面 进行所需的抛光工艺。另一方面，当使用对比例的研磨清洁剂，喷射压力减少到0.075MPa 时，不能进行所需的抛光工艺。因此，证实当使用本发明的研磨清洁剂 时，尽管喷射压力降低到相关研磨清洁剂的压力以下，仍可满意地进行 抛光工艺。如上所述，认为使用本发明的研磨清洁剂可在低于以三聚氰胺树脂 为弹性材料的对比例的研磨清洁剂所用的喷射压力下进行镜面抛光工艺 的原因是尽管以三聚氰胺甲醛树脂为核心材料的研磨清洁剂的比重约 为1.5，但本发明的研磨清洁剂有较高的比重2.0。艮P:由于如上所述的较高比重，即使在较低喷射压力下进行喷射时， 也可得到大的碰撞能量，因此认为即使在低喷射压力下进行喷射时也可 满意地进行抛光工艺。此外，还认为因为本发明研磨清洁剂的研磨粒附着率高，抛光效率 可得到提高。因此，所附的最宽泛的权利要求书不是针对以某种具体方式装配的 装置。相反，所述最宽泛的权利要求意图保护本突破性发明的精神和实 质。本发明显然是新颖实用的。此外，当结合现有技术从整体上考虑时， 在完成本发明时，对本领域普通技术人员来说本发明是非显而易见的。此外，由于本发明的创新性本质，很明显其是首创发明。同样根据法律，对所附的权利要求书给予非常广泛的解释以保护本发明的精神。因此，可看出本发明已有效地达到上述目的以及从前述说明可明显 实现的目的，并且由于在不脱离本发明范围的条件下可对上述释义进行 改变，因此前面说明书中包含的或附图中显示的所有内容的意图应该解 释为用于解释本发明而不是对本发明进行限制。还可以理解的是，所附的权利要求书意图涵盖本发明在此所述的所 有上位的和具体的特征，对本发明保护范围的所有陈述从语言上均落在 所述权利要求的范围之中。现已对本发明进行了描述。
权利要求
1.一种研磨清洁剂，其包含弹性材料，其含有作为基本组分的可溶性氮物质，所述可溶性氮物质从魔芋块茎淀粉得到并含有作为基本组分的甘露聚糖，所述弹性材料的水含量为10～30％；以及研磨粒，其粒度为#220以下，含量为所述弹性材料的1～30wt％，其负载于所述弹性材料表面和/或埋设于所述弹性材料中，其中所述研磨清洁剂整体上的粒径在88～1,190μm之间。
2. 如权利要求l所述的研磨清洁剂，其中将干魔芋块茎粉碎至粒径为88 l,190^im，得到粉末，将相对于所述 粉末10 30wt。/。的水加入所述粉末中，吸收所述水，得到所述弹性材料， 以及使所述研磨粒负载于所述弹性材料表面上。
3. 如权利要求l所述的研磨清洁剂，其通过如下步骤得到 在研磨干魔芋块茎得到的魔芋粉末中，加入水和所述研磨粒，搅拌并加热以形成混合材料，通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝固 材料，干燥所述凝固材料使水含量为10 30%，然后粉碎所述干燥材料 至粒径为88 l,190fim。
4. 如权利要求l所述的研磨清洁剂，其通过如下步骤得到 将生魔芋块茎与水和所述研磨粒一起搅拌并加热以形成混合材料，通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝固材料，干燥所述凝固材料使水含量为10 30%，然后将所述干燥材料粉碎至粒径为88 l,190iim。
5. 如权利要求3所述的研磨清洁剂，其中将碳酸钠溶液或石灰水加 入所述混合材料中，所述混合材料与碱反应凝固而形成所述凝固材料。
6. 如权利要求4所述的研磨清洁剂，其中将碳酸钠溶液或石灰水加 入所述混合材料中，所述混合材料与碱反应凝固而形成所述凝固材料。
7. —种研磨清洁剂的制备方法，其包括如下步骤将干魔芋块茎粉碎至粒径为88 l，190(im得到魔芋粉末，将相对于所 述粉末的10 30wtn/。的水加入所述粉末中，吸收所述水，使所述粉末的 基本组分甘露聚糖膨胀，得到弹性材料；以及使相对于所述弹性材料的l 30wty。且粒度在弁220以下的研磨粒负载于所述弹性材料表面上。
8. —种研磨清洁剂的制备方法，其包括如下步骤 将水加入通过研磨干魔芋块茎得到的魔芋粉末中； 加入相对于所述魔芋粉末的l 30wty。且粒度在弁220以下的研磨粒，然后搅拌并加热形成混合材料；通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝固材料； 干燥所述凝固材料使水含量为10 30%;以及 粉碎至粒径为88 l,190iim。
9. 一种研磨清洁剂的制备方法，其包括如下步骤搅拌生魔芋块茎、水以及相对于所述魔芋块茎的l 30wt。/。且粒度在 #220以下的研磨粒，然后加热形成混合材料；通过与碱反应使所述混合材料凝固以形成凝固材料； 干燥所述凝固材料使水含量为10 30%; 粉碎所述干燥材料至粒径为88 l，190pm;以及 将30wt。/。的所述粉碎材料加入70wt。/。的弹性材料中。
10. 如权利要求7所述的研磨清洁剂的制备方法，其中将碳酸钠溶液 或石灰水加入所述混合材料中，所述混合材料与碱反应凝固而形成所述 凝固材料。
11. 如权利要求8所述的研磨清洁剂的制备方法，其中将碳酸钠溶液 或石灰水加入所述混合材料中，所述混合材料与碱反应凝固而形成所述 凝固材料。
12. 如权利要求9所述的研磨清洁剂的制备方法，其中将碳酸钠溶液 或石灰水加入所述混合材料中，所述混合材料与碱反应凝固而形成所述 凝固材料。
13. —种抛光方法，其包括如下步骤以30m/s以上的喷射速率或 0.05MPa以上的喷射压力，使用干法喷射，以锐角为入射角，将权利要求 l所述的研磨清洁剂喷射到工件上。
全文摘要
本发明提供一种研磨清洁剂，其可用于对工件表面抛光以形成镜面的抛光工艺、可抑制静电产生以及抑制污物附着到工件上、可降低粉碎率，而且当所述研磨清洁剂在废弃时环境负担小。上述研磨清洁剂包含弹性材料和研磨粒，其整体上的粒径在88～1,190μm之间，所述弹性材料含有作为基本组分的可溶性氮物质，所述可溶性氮物质从魔芋块茎得到并含有作为基本组分的甘露聚糖，所述弹性材料含有10～30％的水；所述研磨粒的粒度在#220以下，含量为所述弹性材料的1～30wt％，其负载于所述弹性材料表面和/或埋设于所述弹性材料中。
文档编号B24B57/02GK101328390SQ20081009973
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月2日 优先权日2007年6月20日
发明者宮坂四志男 申请人:株式会社不二机贩