專利名稱：改進(jìn)的地毯底布的制作方法
本申請為中國專利申請96192644.9的分案申請。
本發(fā)明涉及新的地毯底布和第二層地毯底布，適用于制作含有至少兩個熱塑材料織物層的地毯，其中一層由熔融的熱塑粘合劑制成。另外，本發(fā)明還涉及這種地毯的制造方法，其中粘合劑用于將簇絨地毯的絨面紗線粘合到基底布上，也用于將第二層底布粘合到基底布上，這種粘合劑呈織物狀，由熔融的熱塑粘合劑制成。
制作簇絨地毯通常包括三個基本步驟簇絨基底布；洗滌、印染及干燥簇絨底布；以及隨后使其進(jìn)行最后的操作。
通常通過用紗線引線的往復(fù)刺針穿過基底部形成紗線簇絨或毛圈來完成簇絨。一般把與刺針以定時關(guān)系進(jìn)行工作的彎針或鉤針以如下方式設(shè)置，當(dāng)刺針處于經(jīng)過基底布的其行程的極點(diǎn)時，鉤針正好定位在針眼的上方。當(dāng)刺針到達(dá)該極點(diǎn)時，紗線通過鉤子從刺針處被拾起并瞬時持住。由刺針穿回基底布而得到紗線的毛圈或簇絨。由于底布經(jīng)過針刺裝置，毛圈移開鉤子，這種過程一般要進(jìn)行重復(fù)。需要時，可將毛圈割斷，以便形成割絨。例如，在簇絨過程中，通過使用毛圈器和割刀組合來進(jìn)行。另一種方式是毛圈可以不割線。
1992年，美國地毯的總生產(chǎn)量為13億平方碼，其中95％用簇絨法制作，其余部分用機(jī)織生產(chǎn)。目前用于制作簇絨地毯的主要絨面紗線類型為尼龍紗線，一般由聚(epislon-己內(nèi)酰胺)或聚(亞己基己二酰胺)(分別通稱為尼龍-6和尼龍6，6)組成；丙烯聚合物紗線，一般由丙烯均聚物組成；以及聚脂紗線，一般由聚對苯二甲酸乙二醇酯組成。1993年，根據(jù)“地毯與毛毯工業(yè)”(Carpet&Rug Industry，1993年10月，第6頁)的報道，美國總的地毯絨面紗線市場約為27億磅，其中尼龍紗線占該市場的約68％，聚丙烯紗線占約19％，聚酯紗線占約10％。羊毛、棉、聚丙烯腈系以及其它類紗線占3％。因此，可以看出，在美國制作的大部分地毯是簇絨地毯，而所有簇絨地毯中大部分是用熱塑絨面紗線制作的。
用于簇絨地毯的基底布一般為由合成紗線制成的機(jī)織織物，盡管也可以使用無紡織物?；撞贾凶钇毡椴捎玫暮铣刹牧鲜蔷郾M管也有使用聚酯的。另外，可以看出，用作簇絨地毯的大部分基底布由熱塑材料制成。
地毯的最后制作一般包括使用膠乳接結(jié)物(一般為填充的熱固樹脂乳液)和第二層底布。根據(jù)《涂層織物雜志》“層壓地毯”(“CarpetLaminating”，Journal of Coated Fabrics，第19卷，第35～52頁，1989年7月)，最常用的地毯背面涂層材料是丁苯膠乳(SBR)，通常為羧化的SBR。目前，大部分簇絨地毯采用將第二層底布層壓到帶有膠乳的簇絨底布上而完成最后的制作過程。
特別是，最后制作過程一般按如下方式進(jìn)行用含有膠乳(100份)、石灰石粉或惰性的特殊填料(300～500份)以及加工助劑如表面活性劑、滲透劑、脫泡劑、分散劑、螯合劑、穩(wěn)定劑及粘結(jié)劑(1-3份)的混合物涂覆簇絨基底部的背面(即非絨頭面)，然后，通過使結(jié)構(gòu)物穿過一組輥，一般在入口處進(jìn)入大的循環(huán)空氣爐，使機(jī)織聚丙烯第二層底布粘結(jié)到背涂的簇絨基底布上。當(dāng)?shù)靥捍┻^空氣爐時，地毯在拉幅架上被拉緊，使膠乳固定并且去除水份，然后使成品地毯出爐，使其經(jīng)過一組輥而輕度冷卻，再進(jìn)行檢驗(yàn)并卷在輥上。關(guān)于這種織物的加工方法，有若干種變換形式，例如，使用“雙盤”，分二次使用膠乳接結(jié)混合物(每次使用的混合物的粘度不同)，不管使用哪種方法，總的膠乳接結(jié)物重量一般為約25-30盎司/平方碼。經(jīng)過干燥爐的速度一般為75英尺/分鐘。
膠乳接結(jié)物在地毯工業(yè)中占主導(dǎo)地位，因?yàn)樗鼈兡芤缘偷某杀咎峁﹥?yōu)良的性能。在由膠乳接結(jié)物所提供的這些性能中，地毯成品具高的絨頭聯(lián)結(jié)(紗束聯(lián)結(jié))、抗起毛性(紗束中的纖維抗撥出)和粘附到第二層底布的粘附力(有時稱為層離或撕裂強(qiáng)度)。對一般的地毯，在乳膠粘合劑混合物的原料的成本大約為一分/盎司·平方碼，或約25分/平方碼時，可以提供這些性能。
由于經(jīng)濟(jì)和物理性質(zhì)方面的原因，在美國用上述制造地毯的方法制造的地毯占全部地毯的80-90％。但是，這種制造方法有工藝和環(huán)境兩方面的缺點(diǎn)。在工藝方面，傳統(tǒng)的制造地毯的方法其缺點(diǎn)為要求干燥步驟以使膠乳固定。干燥步驟提高了地毯的成本并限制了生產(chǎn)速度。而且，干燥膠乳的爐相當(dāng)貴，為幾十萬到超百萬美元。不僅爐是投資昂貴的設(shè)備，而且在運(yùn)行中也消耗能量。制造地毯的上述方法還要求昂貴的涂層器和處理、貯存及將膠乳接結(jié)物涂敷到簇絨基底布上的其它有關(guān)的設(shè)備。根據(jù)所使用的具體方法，為將膠乳施加到第二層底布上同樣需要另外的設(shè)備。這種設(shè)備的操作和維修是十分費(fèi)力和費(fèi)錢的。
與使用傳統(tǒng)的膠乳相聯(lián)系的環(huán)境缺點(diǎn)一般是雙重的(two-fold)。首先，這阻止了用過了的地毯、甚至在制造過程中產(chǎn)生的碎屑產(chǎn)物例如布邊和off-spec循環(huán)使用的可能性，因膠乳通常不能再熔融；膠乳在模壓和其它循環(huán)裝置內(nèi)引起膠粘；在加熱時膠乳釋出惡臭；而且膠乳要求施給過分的機(jī)械能以循環(huán)含膠乳的產(chǎn)品。由于降低了可利用性和掩埋這些碾磨碎屑使費(fèi)用提高，地毯工業(yè)已經(jīng)需要尋找出其碾磨碎屑的其它的用途。
的確，關(guān)于碾磨碎屑的問題是一個嚴(yán)重的問題，雖然在地毯中通常所用的面紗和底布都是熱塑性材料制造的。一旦這些成分被填充的膠乳(包括很重要的無機(jī)填料如CaCO3)污染，因?yàn)樯鲜龅募夹g(shù)問題，它們就難以經(jīng)濟(jì)地循環(huán)使用。但是，雖然地毯工業(yè)對流水線的操作做了極好的工作，將廢物和循環(huán)物質(zhì)降至可能的程度，但是制造業(yè)的實(shí)事是甚至較為有效的地毯工廠產(chǎn)生的碎屑也相當(dāng)于其工業(yè)產(chǎn)量的約0.5-1％。在美國，這大約對應(yīng)于1千萬平方碼或30-40百萬磅的碾磨碎屑(年度)。當(dāng)廢地毯的處置問題成了再循環(huán)問題時，就可看出這是對地毯工業(yè)的主要挑戰(zhàn)。
其它的環(huán)境問題涉及膠乳組合物的使用，有關(guān)的推測是這些組合物可以產(chǎn)生某些揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。這些VOCs可能有助于患所謂的“建筑綜合癥”。參見“Is carpet hazardous to our health？”，Carpet&RugIndustry，October1990。在地毯制造過程中的VOC排放物也導(dǎo)致一些粉塵，要添加專門的空氣處理和通風(fēng)設(shè)備。同樣，也有助于地毯制造費(fèi)用的增加。
傳統(tǒng)的膠乳對制造地毯造成的其它缺點(diǎn)是地毯重。膠乳混合物通常通過混合而加入了大量的無機(jī)物料，特別是磨碎的石灰石。這顯著地增加了地毯的重量。從工廠到其分配中心到零售地或出口的地毯運(yùn)輸中，運(yùn)輸費(fèi)用通常按重量計。因此，地毯重量的減少是非常希望的。但是，大量的無機(jī)填充劑不僅導(dǎo)致地毯重量的增加，而且導(dǎo)致剛硬的手感，會產(chǎn)生在某些應(yīng)用方面的缺點(diǎn)，例如在改造車輛和轉(zhuǎn)換篷車應(yīng)用(conversion van applications)中，其中地毯必須與車輛地板的輪廓相適應(yīng)。
因此，在工業(yè)中一直需要找到一種低成本、經(jīng)濟(jì)的取代在地毯制造業(yè)中傳統(tǒng)使用的膠乳的替代物，同時使成品地毯仍然具有由這種膠乳給予的所需的物理性質(zhì)。因此，多年來，地毯制造者都企圖開發(fā)制造簇絨地毯的新方法，排除或至少減少所使用的膠乳量。
在簇絨地毯制造中取代傳統(tǒng)膠乳組合物的努力可以分成二大類來描述。在一類中，應(yīng)用已熔融的粘合劑代替膠乳組合物。在另一類中，以固態(tài)如以粉末或以與底布混合的可熔纖維形式，然后隨后使之在加熱步驟中熔融和融合來提供粘合接結(jié)物。
涉及以熔融態(tài)應(yīng)用粘合接結(jié)物的一種有代表性的改進(jìn)方法要求使用熱熔粘合劑。熱熔粘合劑的涂布一般是通過簇絨基底布的底面在涂層器輥上通過來完成，所述的涂層輥設(shè)置在一裝有熔融態(tài)熱熔組合物的容器內(nèi)。通常采用刮漿刀控制粘合劑從涂層器輥轉(zhuǎn)到結(jié)構(gòu)物底表面上的粘合劑的量。在熱熔組合物涂布到簇絨基底布的底表面上后，在冷卻前，如果需要，使第二層底布與底表面接觸，然后，使生成的結(jié)構(gòu)通過加熱輥間的間隙，隨后進(jìn)行冷卻。由于使用熱熔粘合劑，在涂布后組合物的干燥步驟可以省掉。而且，當(dāng)希望使用第二層底布材料時，在熱熔組合物涂布后，可直接使用。
許多熱融粘合劑和使用熱熔粘合劑的方法已被在地毯層中推薦使用。例如，1970年12月29日頒發(fā)給Smedberg的3551231號美國專利、1971年6月8日頒發(fā)給Stahl的3583936號美國專利和1972年8月15日頒發(fā)給Smedberg的3684600號美國專利都公開了簇絨地毯層合所使用的一些熱熔粘合劑。在每篇專利中作為熱熔粘合劑組合物的有用組分的熱塑樹脂都相同。熱熔粘合劑沒有證實(shí)其是解決地毯工業(yè)需要的成本合算的方法，但是由于其成本一般要求高速涂布，并在某些情況下，熱熔粘合劑本身存在與使用膠乳時存在的一些相同的環(huán)境缺點(diǎn)。
涉及將熔融的粘合劑涂布到簇絨基底布上的其它方法是擠壓涂布或?qū)雍戏?，例如參見美國專?71958號。在此方法中，熔融接結(jié)物材料的擠壓層(可以是熱塑性聚烯烴聚合物)可被用于簇絨基底布的背面。通過將坯料填入擠壓機(jī)，通過一擠壓頭在相對較高溫度下擠壓以形成簿層，然后在足夠高的溫度下將擠壓層整體熔融到簇絨基底布上，如需要，則熔融到第二層底布上。最新的擠壓涂覆/擠壓層壓方法的例子是授予Fink的美國專利5,240,530(公告于1993年8月31日)。然而，擠壓涂覆和擠壓層壓由于下面的諸多原因而沒有在工業(yè)上得到廣泛的接受，包括高成本和由安裝和操作寬大(12英尺或更大)的擠壓涂層機(jī)引起的技術(shù)難題、較高的涂布速率但只能達(dá)到較低的流水線速度，以及當(dāng)在制造操作中改變式樣時引起的高的廢物百分率。有關(guān)后者，例如，則通常不可能在單一的地毯制造操作中生產(chǎn)出不同等級和重量的地毯；每種地毯需要不同量的粘合劑。在運(yùn)行中，通過擠壓機(jī)傳遞不能容易地改變粘合劑的應(yīng)用比例，也不能在起動時使其維持均勻適宜的應(yīng)用比例而不產(chǎn)生浪費(fèi)。
在其它相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中，粘合接結(jié)物材料以固體方式提供，然后在加熱步驟中熔融和熔合。其中的一種方法公開于Reith的普通轉(zhuǎn)讓的美國專利4,844，765(授權(quán)日為1989年7月4日)。Reith公開了薄膜形式的粘合劑，優(yōu)選地為由兩種不同粘度的粘合劑組成的復(fù)合膜。雖然Reith致力于幾個工業(yè)難題，它仍存在著幾個缺點(diǎn)。如Reith專利的實(shí)施例中公開的， 以每平方碼約1磅的合并重量使用粘合劑組合物以使達(dá)到FHA(Federal Housing Authority)要求的層離強(qiáng)度和絨頭聯(lián)結(jié)的最低要求。進(jìn)而，Reith提供了兩種不同粘度的膜(或由兩種不同膜制成的復(fù)合材料)以達(dá)到可接受的地毯性質(zhì)以及根據(jù)使用單一膜時得到的結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)。粘合劑膜的處理亦需要昂貴的釋放紙分離器。這些因素整體上使Reith方法產(chǎn)生高成本而還沒有在市場上出現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。
在此類技術(shù)中的另一方法是Guild的美國專利4,439,476(授權(quán)日為1984年3月27日)。Guild提供了低熔點(diǎn)聚酰胺短纖維狀粘接材料。特別是，Guild似乎是將松散的短纖維應(yīng)用于基底布然后將其針刺并穿入基底布的第一人。Guild表述，由于短纖維的熔融，地毯的簇絨可被定位到基底布(盡管沒有提供絨頭聯(lián)結(jié)數(shù)據(jù))。但Guild在根據(jù)其方法生產(chǎn)的地毯的抗起毛性方面保持沉默，也沒告知地毯生產(chǎn)中使用壓力。進(jìn)一步地，Guild沒有告知或建議在簇絨毛圈的底部(底下層的相對面)提供粘接涂層的重要性。然而，Guild提供了消除現(xiàn)有技術(shù)存在的某些問題的方法，例如膠乳的使用以及是否需要干燥操作。Guild方法的缺點(diǎn)存在著至少三個方面。首先，Guild似乎并沒有提供具有抗起毛性的地毯。其次，由Guild告知和選用的低熔點(diǎn)聚酰胺極其昂貴，高達(dá)約每磅8.50美元。第三，Guild方法需將短纖維應(yīng)用于基底布上，然后將纖維針刺入基底布。事實(shí)上，Guild重復(fù)地強(qiáng)調(diào)了針刺可熔纖維的必要性，以使其能連續(xù)延伸透過基底布以在基底布的每一側(cè)上形成纖維層。針刺操作的運(yùn)用，當(dāng)然進(jìn)一步加重了地毯的成本。根據(jù)本申請人了解的情況，商業(yè)上還沒有使用Guild方法制造或得到的地毯。
然而，另一方法是Hoechst Celanese Corporation of Salisbury，NorthCarolina公開的論文，題為“All-Polyester Carpet SystemEnvironmentaland Performance Aspects”，署名為L.G.Stockman等，在InternationalDurable Needlepunch Conference(1994年4月20日)(先前曾集于“TheCarpet Recycling Newsletter”)，第7期，93卷(1993年，9月)上公開。亦請參考EP-0568916-A1，公開于1993年11月10日。根據(jù)此份報告，可以使用簇絨的聚酯氈的基底布和聚酯第二層底布構(gòu)成地毯，每一層底布含有一定百分比的異質(zhì)填充纖維和與包含地毯底布的非粘結(jié)纖維充分混合的低熔層(接結(jié)纖維)。然后把底布針刺在一起并進(jìn)行熱處理。本方法給市場方面提供了可回收的全聚酯地毯，在此方面是積極的步驟，但公開的由此方法制備的地毯的物理性質(zhì)則一般，沒有絨頭聯(lián)結(jié)超過5.7磅的，而且用此方法制造的毛圈絨頭地毯的抗起毛性也沒有公開。此外，也可能是最重要的，本方法可能需要裝配纖維混合設(shè)備，在地毯制造廠中也需要針刺生產(chǎn)線。這對于地毯工業(yè)是很大的一筆投資，因而似乎不太可能。另外，本方法中需要使用外來的雙組分纖維，這些都是非常昂貴的。進(jìn)而，本方法使用了無紡基底布以及無紡第二層底布，這兩層都比工業(yè)上普通使用的紡織聚丙烯底布要重。通常，無紡底布缺乏機(jī)織底布的強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性，因而可預(yù)知這種地毯在應(yīng)用上有局限性。
可能解決地毯工業(yè)面臨的問題的其它方法已由和德國公司KnobelGmbH合作的丹麥機(jī)械制造商Campen A/S提出。Campen/Knobel提出使用分散系統(tǒng)，其中將粉末形式的熱塑性聚合物如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯及聚丙烯用到簇絨基底地毯底布的底側(cè)。然后使粉末沉積于其上的底布通過紅外管道以熔融粉末，使之定位于簇絨中。
Campen/Knobe確實(shí)說明了如果需要特定的纖維定位，則可使用傳統(tǒng)的填充預(yù)涂布。事實(shí)上，在商業(yè)實(shí)踐上，申請人相信分散涂布方法總是或幾乎總是包含膠乳預(yù)涂布的使用。此外，Campen/Knobel方法需要由地毯制造者購買新的設(shè)備，同時使普遍應(yīng)用于地毯廠的現(xiàn)行設(shè)備被淘汰。而且，粉末涂布價格高，基于此和基于經(jīng)濟(jì)以及性能上的其它原因，分散技術(shù)(或粉末涂布技術(shù))除了在歐洲的自動化地毯制作，已經(jīng)顯著損害了商業(yè)地毯制造業(yè)的運(yùn)作。
本發(fā)明解決了地毯工業(yè)的現(xiàn)有技術(shù)中存在的這些疑惑問題。
本發(fā)明提供一種簇絨地毯，包括毛圈絨面紗線、至少一層底布織物以及基本上不含無機(jī)和膠乳材料的粘合接結(jié)物，毛圈絨面紗線具有至少4磅的絨頭聯(lián)結(jié)和1或更好的抗起毛率。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種簇絨地毯，包括割絨面紗、至少一層底布織物和基本上不含無機(jī)和膠乳材料的粘合接結(jié)物，其中，粘合接結(jié)物以粘合織物形式提供，割絨面紗具有至少為3磅優(yōu)選至少為4磅的絨頭聯(lián)結(jié)。在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的地毯底布，包括可與粘合織物操作地連接的支承織物。在再一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了制造簇絨地毯的方法，包括將基底布與絨面紗線簇絨；將簇絨的基底布與粘合織物接觸；熔融粘合織物；在與簇絨的基底布接觸時將壓力施加于熔融的粘合織物上。
簡言之，本發(fā)明包含三個方面。本發(fā)明的一個方面為新的簇絨地毯，包括絨面紗線、至少一層底布織物(即，至少一層基底布織物)以及粘合接結(jié)物(優(yōu)選以織物形式提供)，該粘合接結(jié)物基本上不含無機(jī)和膠乳材料如那些在現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)使用的接結(jié)物組合物。進(jìn)而，新的簇絨地毯提供了在割絨構(gòu)造中至少3磅優(yōu)選至少為4磅的絨頭聯(lián)結(jié)，而在毛圈絨頭構(gòu)造中絨頭聯(lián)結(jié)則至少為4磅，這些通常作為最低的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是可接受的。FHA安裝指標(biāo)的最低標(biāo)準(zhǔn)以前對割絨構(gòu)造為4磅，而最近降低到3磅，而對毛圈絨頭構(gòu)造則為6.25磅。本發(fā)明可達(dá)到和超過對毛圈絨頭構(gòu)造的較高標(biāo)準(zhǔn)。在毛圈構(gòu)造中，本發(fā)明的地毯具有1或0的絨毛率(以下將作詳細(xì)解釋)。本發(fā)明的另一方面涉及新的改進(jìn)的地毯底布，包括支承織物，其可與粘合織物操作地連接(即附著)。底布可以是基底地毯布或是第二層地毯底布。如果底布要用作基底布，粘合織物優(yōu)選在簇絨毛圈和紡織支承織物之間的簇絨基底布的縫合面(即非絨頭面)上處理。如果要作為第二層底布，則將粘合織物與簇絨基底布并置以接觸基底布的縫合面。本發(fā)明的第三個方面為制造簇絨地毯的新方法，包括下列步驟用絨面紗線簇絨基底布，將簇絨基底布(可選擇地(不是必需地)具有在簇絨前與底布非絨頭面操作地接觸的粘合織物)與粘合織物接觸，熔融粘合織物，以及然后在與簇絨的基底布接觸時加力到熔融的粘合織物?？蛇x擇地，本發(fā)明方法也可以將第一和第二步以互換方式完成，以便基底布先與粘合織物接觸然后再將結(jié)合的基底布和粘合織物簇絨；然后另外的粘合織物優(yōu)選地在熔融步驟前與簇絨的復(fù)合材料接觸。
更具體地講，關(guān)于本發(fā)明的新的簇絨地毯，優(yōu)選的是粘合接結(jié)物含有至少一種熱塑性樹脂。因?yàn)榻^大多數(shù)的簇絨地毯由熱塑絨面紗線、熱塑基底布以及第二層底布制得，熱塑性粘合接結(jié)物的采用大大地改善了用過地毯的回收性及縮絨碎料(mill scrap)的回收性。實(shí)際上，用作粘合接結(jié)物的熱塑性材料可從很寬范圍的材料中選擇，只要該熱塑性材料具有至少為約20℃的熔點(diǎn)，該熔點(diǎn)比在簇絨地毯的基底布和第二層底布中用的熱塑性材料的熔點(diǎn)低，而且只要在加工溫度下，該熱塑性材料不是太粘，使它不在簇絨的周圍流淌并提供粘合。例如，基底布是由晶體型丙烯均聚物制得的時候(經(jīng)常是這種情況)，粘合接結(jié)物可以是線性低密度聚乙烯，該聚乙烯的熔點(diǎn)為約40℃，比聚丙烯均聚物的熔點(diǎn)低，其中所述的聚丙烯均聚物的典型熔點(diǎn)約165℃，由差示掃描比色法(DSC)測定。其它適當(dāng)?shù)臉渲ūo規(guī)共聚物、金屬茂聚合物、間同的聚丙烯、低熔點(diǎn)聚酰胺、聚酯、乙烯共聚物(包括，例如，乙烯乙酸乙烯酯及乙烯丙烯酸甲酯共聚物)、低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。目前， 申請人認(rèn)為線性低密度聚乙烯最好，因?yàn)榫€性低密度聚乙烯將它的融熔特征和性能特性如絨頭聯(lián)結(jié)及抗起毛性賦予了最終制得的地毯，還因?yàn)樗脑靸r相對較低。申請人優(yōu)選的兩種具體的線性低密度聚乙烯可由DowChemical Company供給，并以Aspan 6806和Aspun 6831為商標(biāo)出售。
其它優(yōu)選的樹脂包括線性低密度聚乙烯例如Aspun 6806和金屬茂聚乙烯的混合物以及線性低密度聚乙烯與低密度聚乙烯的混合物，例如由Rexene公司提供的Rexene 2080。
粘合接結(jié)物的另一個優(yōu)選特征是它具有相對高的熔體指數(shù)或熔體流速從而加速簇絨的濕化及密封。對于線性低密度聚乙烯的情況，優(yōu)選每10分鐘30克(190℃下)以上的熔體指數(shù)(如由ASTM D-1238測定)的；最優(yōu)選每10分鐘60克(190℃)以上的熔體指數(shù)。
為了應(yīng)用的方便及在整個地毯中保持恒定和均一數(shù)量的接結(jié)物，按照本發(fā)明的一個實(shí)施例，粘合接結(jié)物應(yīng)以織物的形式提供。在這種形式下，可提供的粘合接結(jié)物的重量可小于每平方碼12盎司，同時卻使最終地毯具有較好的或極好的物理性能。在保持可接受的地毯性能的同時，優(yōu)選使用每平方碼低于9盎司的重量，最優(yōu)選使用每平方碼低于6盎司的重量。
提供粘合接結(jié)物的最優(yōu)選的織物形式是無紡織物，傳統(tǒng)上無紡織物在成本上低于機(jī)織織物，因而優(yōu)先用于本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)均勻的結(jié)合，尤其是當(dāng)它們與粘合接結(jié)物具有足夠的均一性時(也因?yàn)橹灰梢蕴幚?，在使用于地毯中以前粘合接結(jié)物的強(qiáng)度并不關(guān)鍵)。在這方面，申請人優(yōu)選連續(xù)的長絲無紡織物，如于1992年12月22日授予給Eaton等人的美國專利5,173,356所公布的(在此引用作為參考)。按照Eaton專利生產(chǎn)的織物具有特別恒定均一的織物單位重量。均一性很重要，因?yàn)樗稍试S地毯制造商通過盡量減少必須使用的粘合接結(jié)物來降低最終地毯的總重量(及成本)。并且，這些織物可用于，并被優(yōu)選用于，可使它們易于融化的非壓軋狀態(tài)。這種織物的實(shí)例是Amoco Fabrics及Fibers公司出售的RFX織物。
按照Eaton等人的專利所生產(chǎn)的織物的另一特別有利的特征是它們可以原樣處理而無需任何進(jìn)一步的機(jī)械固化、化學(xué)粘合或熱軋。因此，由于省去了這些額外的操作，這些織物可被經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出來，其基礎(chǔ)是它允許本發(fā)明在成本上可與傳統(tǒng)的生產(chǎn)地毯的膠乳方法進(jìn)行競爭。但是，應(yīng)該理解為，在優(yōu)選自粘織物的同時，也可用其它方便的形式提供粘合接結(jié)物，所述方便形式例如為紡粘的、熔噴的、針刺的無紡織物，后者可用短纖維、連續(xù)的長絲或二者一起制得。紡粘織物及其制造描述于，例如，于1970年3月24日授權(quán)給Carl FreudenbergKommanditgesellschaft AufActien的美國專利3,502,763中；熔噴織物描述于，例如，于1976年8月3日授權(quán)給Exxon公司的美國專利3,972,759中。
如果簇絨地毯是由不同的熱塑材料例如尼龍面紗及聚乙烯基底布及第二層底布制造出的，為了增加用過地毯及所生成的縮絨碎料的回收性，可針對不同的樹脂向粘合接結(jié)物中加入某種配伍劑?？蛇x擇地，配伍劑可加入地毯的任一組成部分，可以在制造地毯的過程中分開加入，例如，通過使用輥或通過噴射，在簇絨前或簇絨后加到底布織物上，或可以在回收操作中分別加入。配伍劑亦有利于減低熱塑粘合劑的整體粘性，并且通過粘合劑增加表面紗線的濕性，但是任何不干擾粘合接結(jié)物的熔融或熔融狀態(tài)的粘合接結(jié)物流入地毯簇絨的試劑都是可接受的。申請人已發(fā)現(xiàn)對于與聚丙烯底布和尼龍面紗的使用，官能化的聚烯烴配伍劑是令人滿意的。一種這樣的配伍劑是順丁烯二酸化的無規(guī)聚丙烯共聚物，在230℃下它具有的熔融流速為850，由E.I.Dupontde Nemours&Company公司以Fusabond MZ-278D出售。另一可適用的是由EastmanChemicals公司以“C-18”出售的順丁烯二酸化的聚乙烯蠟，或者含有百分之3至20的丙烯酸的乙烯-丙烯酸共聚物，可從Exxon Chemicals購得。
本發(fā)明的另一方面涉及改進(jìn)的地毯底布。具體地講，地毯底布可包含傳統(tǒng)的基底布及第二層底布織物(機(jī)織的或無紡的，由于其較高的強(qiáng)度與重量比以及由于其有助于產(chǎn)生抗起毛地毯，優(yōu)選使用機(jī)織織物)，通過點(diǎn)粘結(jié)、熱軋、或針刺(或其它本領(lǐng)域中所知道的方法)，將前面所述類型的粘合接結(jié)物與底布織物連接。傳統(tǒng)的基底布及第二層底布形成了支承織物，它們可用于標(biāo)準(zhǔn)地毯廠操作以將粘合織物帶過簇絨、清洗、染色、以及干燥工序(在基底布的情況下)。這種支承織物在現(xiàn)有技術(shù)中是熟知的并且可以包括，例如，于1967年12月26日授權(quán)給Schwartz等人的美國專利3,359,934所公開的可裂膜紗線制得的織物。對于第二層底布材料，通過使用與膠乳應(yīng)用相關(guān)的傳統(tǒng)設(shè)備，可使用支承織物將粘合織物帶到簇絨的基底布上。然后，使用這種設(shè)備，在將復(fù)合物結(jié)構(gòu)運(yùn)輸通過膠乳干燥爐之前，立即，將第二層底布與粘合織物一起連到簇絨的基底布上(按照本發(fā)明的一個方面，基底布可選擇地具有粘合織物)。
在基底布及第二層底布都由粘合織物提供的情況，只要粘合織物的總重量不至于影響地毯的制造，能有效地提供必要的絨頭聯(lián)結(jié)及地毯要求的其它性能的任何重量的粘合接結(jié)物都可使用。通常，優(yōu)選粘合織物的總重量為每平方碼等于或小于12盎司，從而盡量減少重量及成本。更優(yōu)選粘合織物的總重量為9盎司或更少則進(jìn)一步降低成本及增加加工速度。甚至每平方碼低于6盎司的總重量仍然被證明可生產(chǎn)出具有優(yōu)良絨頭聯(lián)結(jié)及其它優(yōu)良性能的地毯。知曉該公開內(nèi)容的人會認(rèn)識到，盡管通過在基底布及第二層底布中提供某些粘合劑作為粘合性織物可得到某些操作及性能優(yōu)勢，為了改善制造過程中的操作或簡單性，并非一定要在第二層底布及基底布中使用粘合織物，或者說，并非一定要求在兩種底布中使用同一種粘合織物。例如，按照應(yīng)用及所需的地毯性能，可使用低粘性粘合劑以制造基底布的粘合織物從而提高抗起毛性，并且可使用不同粘度、較高強(qiáng)度的粘合劑以提高絨頭聯(lián)結(jié)。當(dāng)使用第二層底布時，申請人優(yōu)選在第二層底布上以每平方碼至少1.5盎司的量至少使用幾種粘合織物，以給地毯提供優(yōu)良的層離強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性。并且，優(yōu)選的粘合織物重量還取決于一些因素例如絨面紗線類型(例如，尼龍或聚丙烯)、它的旦尼爾及基底布的線跡圖案。
用于基底布的優(yōu)選機(jī)織支承織物是從橫截面為長方形的紗線機(jī)織成的聚烯烴織物，所述紗線例如，為切膜扁絲，以正方形或長方形組織，形成厚度基本均一的平面織物。均一厚度的底布及基本上長方形橫截面的底紗有利于底布的簇絨，因?yàn)獒槾┻^程中的摩擦被減小并且不存在能偏移簇絨針的弓形紗線表面。具有一對一組織并具有基本上長方形橫截面的紗線底布公開于1963年11月19日授權(quán)給Rhodes的美國專利3,110,905，該文獻(xiàn)在此引入作為參考。最優(yōu)選地，使用從聚丙烯、聚酯或從聚丙烯和聚酯的混合物織成的織物，該織物具有基本上長方形的橫截面。
當(dāng)?shù)撞加米鞯诙拥撞紩r，優(yōu)選的支承織物為在經(jīng)紗和緯紗中或在具有紡絲的緯紗的經(jīng)紗中具長方形橫截面紗線的機(jī)織底布。當(dāng)膠乳接結(jié)物已被使用時，后一結(jié)構(gòu)的機(jī)織底布優(yōu)先用作第二層底布，這是因?yàn)榧徑z的紗線與膠乳作用能力的增加，盡管由兩種類型紗線制造織物有復(fù)雜性及費(fèi)用增加的問題存在。在本發(fā)明的情況下，由于在制造過程中通過使用粘合織物已取代膠乳，對具有紡絲的紗線的第二層底布的需要減少了，這就給地毯制造商提供了另一個優(yōu)勢。
另外，聚丙烯、聚酯或聚丙烯和聚酯的混合物是用于制造支承織物的優(yōu)選材料。第二層底布的性能也因所知的地毯類型而異，但對于本發(fā)明的目的，優(yōu)選使用較為稀松的織物，因?yàn)樗兄谡澈峡椢镌谌廴诩袄鋮s過程中的熱傳遞。通過加入或利用多種染料、添加劑、變性劑或表面處理劑以提高對火焰及污點(diǎn)的抗性、減少靜電、加入顏色及其它用途，從而使得支承織物、以及粘合織物、兩者或其中之一具有獨(dú)特的性能。應(yīng)該理解為，以一般的比例對這些附加材料的利用落入本發(fā)明的范圍和精神。這樣，當(dāng)我們說到“基本上不含有機(jī)及膠乳材料”的粘合接結(jié)物或粘合織物時，我們并不是將有這些添加劑摻入的粘合劑從本發(fā)明范圍中除去。
按照本發(fā)明的方法，可以通過用絨面紗線(優(yōu)選為熱塑絨面紗線)簇絨基底布織物，然后使簇絨基底布織物與粘合織物接觸，使粘合織物熔融，并在其融進(jìn)簇絨基底布的期間壓合該粘合織物來制造該地毯，其中所述的粘合織物在與簇絨基底布接觸前，不必需與基底布或第二層底布附著?；蛘撸卓椢锟梢允紫扰c粘合織物接觸，然后，將結(jié)合的基底布以及粘合織物簇絨。利用傳統(tǒng)的乳膠法制造地毯的本專業(yè)人員易于認(rèn)識到，粘合織物可以方便地與簇絨基底接觸，同時也提供了第二層底布。因此，用作使第二底布與簇絨基底相結(jié)合的相同“結(jié)合”輥可以用來使簇絨基底布與粘合織物接觸以及與第二底布接觸，如果其中之一被使用時。
然后，通過任何一種常用的技術(shù)，加熱復(fù)合地毯結(jié)構(gòu)使得簇絨地毯熔融。例如，復(fù)合地毯結(jié)構(gòu)可以加在熱筒層壓機(jī)上，其中該熱筒層壓機(jī)含有熱的滾筒，進(jìn)而通過壓力輥組件加壓在復(fù)合結(jié)構(gòu)上。典型地，底布接觸滾筒，以便使第二層底布與滾筒接觸，以避免由于與滾筒的熱表面延長接觸傷害絨面紗線。一般用于干燥膠乳的干燥箱也可以使用，接觸的底布和粘合織物憑籍旋轉(zhuǎn)拉幅機(jī)或者過度輥或其他類似裝置而通過干燥箱。進(jìn)而，從膠乳烘箱退出后，第二層簇絨底布通過壓力輥被加壓到熔融織物中。通過這些技術(shù)的公開使熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人可以認(rèn)識到，當(dāng)粘合劑成為熔融態(tài)時加壓熔融的粘合織物是有利的，因?yàn)檫@有助于終產(chǎn)物地毯得到很好的絨頭聯(lián)結(jié)以及特別是很好的抗起毛性。冷卻這種地毯結(jié)構(gòu)可以通過任何相應(yīng)的方法完成，例如，可以使地毯結(jié)構(gòu)進(jìn)入環(huán)境溫度區(qū)、或者更好的是進(jìn)入冷卻箱或者用冷卻輥而將該構(gòu)象定位。當(dāng)線性速率超過例如40英尺/分時則建議用冷卻箱或冷卻輥。在這些步驟中，希望拉幅最小并且控制收縮。申請人認(rèn)為用本發(fā)明的可熔的粘合物制造地毯的線速度至少與用填充膠乳粘合物(在一般強(qiáng)制通風(fēng)爐中)制造地毯的線速度一樣高。
對于本發(fā)明的基本方面是，在將熔融粘合物壓入簇絨基底層時使用和應(yīng)用力，并且當(dāng)使用第二層時，將第二層底布熔融到地毯上。壓力的準(zhǔn)確下限和上限依賴于多種因素，例如，依賴于使用的面紗的材料和性質(zhì)(例如，尼龍彈性一般高于聚丙烯)、用在粘合物中的組合物的粘性、烘箱的溫度、在烘箱的停留時間和粘合纖維的重量，申請人已發(fā)現(xiàn)一般用較高的壓力比較低的壓力好，只要絨面紗線的擠壓最小。一般對于割絨地毯來說需要最小的力是10磅/英寸。較優(yōu)選的是20磅/英寸，更優(yōu)選的是40磅/英寸，而最優(yōu)選的是80磅/英寸，這樣可得到具有可接受的絨頭聯(lián)結(jié)以及抗起毛性的毛圈絨頭地毯。一般，獲得高絨頭聯(lián)結(jié)和很好的抗起毛性要比單獨(dú)獲得高絨頭聯(lián)結(jié)更困難，而在毛圈絨頭地毯中抗起毛性是保持優(yōu)良毛毯外觀所需的關(guān)鍵性質(zhì)。因此，在本發(fā)明的毛圈絨頭地毯中使用的力要比割絨地毯大。已發(fā)現(xiàn)一般壓力超過300磅/英寸時，將導(dǎo)致絨面紗線的無光和軋碎，因此應(yīng)該避免這一點(diǎn)。
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些限制。
實(shí)施例使用最初為織物形式的各種熱塑性粘合物制造出一系列簇絨地毯。在以下的各實(shí)施例中只要沒有特殊的說明均使用以下材料、制造設(shè)備、制造工藝和試驗(yàn)方法。
簇絨基底布材料使用十三種簇絨基底布，被分別定名為NY-1至NY-10、PP-1和PP-2和PET-1。簇絨基底布按照以下的說明制作。在基底布下應(yīng)用粘合織物的實(shí)施例中，用粘合織物對該基底布簇絨，該粘合織物處于在機(jī)織聚丙烯支承織物和簇絨之間的底布縫合面上。支承織物地毯底布PolyBac和FLW均可從位于Atlanta，Georgia的Amoco織物及纖維公司得到。
NY-1 尼龍6絨面紗線；毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/8針距，直線縫合，簇絨在PolyBac 2205型機(jī)織聚丙烯底布上。紗線型變形長絲；旦尼爾2750。絨頭高度0.25英寸/；絨頭重量17.8盎司/平方碼(osy)。
NY-2 尼龍6絨面紗線；毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/8針距，直線縫合，簇絨在FLW 4005型機(jī)織聚丙烯地毯底布上，該底布具有1.5osy的起絨層毛由50/50的聚丙烯和尼龍6短纖維混合并位于支承織物的絨頭側(cè)。紗線型變形長絲；旦尼爾2750。絨頭高度0.25英寸；絨頭重量17.8osy。
NY-3 尼龍6絨面紗線；割絨結(jié)構(gòu)，3/8針距，簇絨在FLW 4005型機(jī)織聚丙烯地毯底布上。紗線型1100/2多股線，熱定形紗線4圈/英寸。絨頭高度1/2英寸；絨頭重量7osy。
NY-4 尼龍6，6絨面紗線；割絨結(jié)構(gòu)，3/8針距，簇絨在機(jī)織的聚丙烯地毯底布上，F(xiàn)LW 4005型。紗線型1100/2多股線，熱定形紗線4圈/英寸。絨頭高度1/2英寸；絨頭重量12osy。
NY-5 尼龍6，6絨面紗線；割絨結(jié)構(gòu)，用1/4機(jī)針縫合；簇絨在機(jī)織聚丙烯地毯底面上，F(xiàn)LW 4005型。紗線型1100/2多股線，熱封定形紗線4圈/英寸。絨頭高度1/2英寸；絨頭重量20osy。
NY-6 尼龍6，6絨面紗線；割絨結(jié)構(gòu)；1/8針距，直線線跡簇絨在機(jī)織聚丙烯底布上，PolyBac 2205型。紗線型1100/2多股線，熱定形紗線4圈/英寸。絨頭高度5/8英寸；絨頭重量50osy。
NY-7 尼龍6，6絨面紗線；割絨結(jié)構(gòu)；5/32針距直線線跡；簇絨在PolyBac型機(jī)織聚丙烯地毯底布上。紗線型短纖維紡成的紗線；3.0/2(棉線支數(shù)/紗線股數(shù))；多股線和熱定形；5.5圈/英寸。線頭高度1/2英寸；線頭重量24osy。
NY-8 尼龍6絨面紗線，割絨結(jié)構(gòu)，5/32針距，stepover線跡，簇絨在PolyBac 22-5型機(jī)織聚丙烯地毯底布上。紗線型；變形長絲，多股絲，填充式和熱定形；4圈/英寸；旦尼爾1400/2。絨頭高度5/8英寸，絨頭重量38osy。
NY-9 尼龍6絨面紗線，毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/10針距直線線跡，簇絨在PolyBac 2205型機(jī)織聚丙烯地毯底布上。紗線型變形長絲；2800旦尼爾。絨頭高度0.18英寸，絨頭重量24osy。
NY-10 尼龍6絨面紗線，毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/10針距直線線跡，簇線在Poly Bac 2205型機(jī)織聚丙烯地毯底布上。紗線型變形長絲；2800旦尼爾。絨頭高度0.18英寸；絨頭重量24osy。
PP-1 聚丙烯絨面紗線；毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/10針距，簇絨在PolyBac2205型機(jī)織地毯底布上。紗線旦尼爾3500。絨頭高度0.25英寸；絨頭重量25osy。
PP-2 聚丙烯絨面紗線；毛圈絨頭結(jié)構(gòu)，1/8針距直線線跡，簇絨在PolyBac 2205型機(jī)織聚丙烯底布上。紗線型變形長絲；紗線旦尼爾2750。絨頭高度0.24英寸；絨頭重量11.3osy。
PET-1 聚酯絨面紗線，割絨結(jié)構(gòu)，1/8針距，Stepover線跡。簇絨在PolyBac 2205型機(jī)織聚丙烯底布上。紗線型由短纖維紡成的紗線；3.8/2(棉紗支數(shù)/紗線股數(shù))。5.5圈/英寸；多股線，填充式和熱變形。絨頭高度1/2英寸，絨頭重量40osy。
粘合織物材料用在以下實(shí)施例中的粘合織物是按照美國專利5173356號的技術(shù)使用以下指明的聚合物而制成的。各粘合織物的重量在0.5～1.5osy/ply。
6806 線性低密度聚乙烯(LLDPE)，以Aspun 6806由道化學(xué)公司出售。
6831 LLDPE以Aspun 6831由道化學(xué)公司出售。
2220 乙烯丙烯酸甲酯共聚物樹脂，以Chevron SP 2220由Chevron化學(xué)公司出售。2080 低密度聚乙烯，以Rexene 2080由RexeneCorporation，Dallas TX出售。Blend1由6806/馬來酸化的無規(guī)聚丙烯共聚物按90/10的重量混合的混合物，以Fusabond MZ-278D由E.I.Dupont出售。
Blend 2由6806/馬來酸化的聚乙烯蠟按90/10重量混合的混合物(“C-18”樹脂，來自Eastman Chemicals)。
Blend 3由6806/C-18按80/20重量混合的混合物。
粘合織物材料K 115低熔點(diǎn)聚酰胺短纖維，得自EMS GrilonInc.，SumterSC。短纖維長度80mm；旦尼爾11；熔點(diǎn)115℃2080-S 由Rexene 2080紡成的短纖維，是由RexeneCorporation，Dallas，TX提供的低密度聚乙烯。短纖維長度4.5英寸；旦尼爾6，Rexene 2080樹脂的熔體指數(shù)在190℃條件下是100g/10分鐘。
681lA 由Aspun 681lA紡成的短纖維，線性低密度聚乙烯樹脂，由道化學(xué)公司提供。纖維長度4.5英寸；旦尼爾6。Aspun6811 A的熔體指數(shù)在190℃下是35g/10分鐘。
第二層底布支承織物3870 機(jī)織聚丙烯織物，由Amoco Fabricsand Fibers Co.，(Atlata，GA)提供，具有16×5織物經(jīng)緯密度。標(biāo)準(zhǔn)重量為2.1osy，以矩形橫截面帶作為經(jīng)紗線，1800旦尼爾紡紗作為緯紗。顏色天然。
3865 除了顏色是用淺黃色代替天然色之外，機(jī)織聚丙烯纖維與3870相同。
R-921 機(jī)織聚丙烯紗羅機(jī)織織物，具有16×15的機(jī)織經(jīng)緯密度，標(biāo)準(zhǔn)重量為1.6 osy。450旦尼爾矩形斷面帶作為經(jīng)紗，1050旦尼爾齒形帶作為緯紗。
設(shè)備實(shí)施例1-15和23中使用的設(shè)備是如下所述的爐和軋光機(jī)爐--HIX公司(Pittsburgh，KS)輸送帶遠(yuǎn)紅外爐，4819型。
軋光機(jī)--實(shí)驗(yàn)室熱熔軋光機(jī)，500型，帶有兩個油熱輥，由Ernst BenzAG，Rumlang，Switzerland制造。
用如下所述的地毯層壓機(jī)進(jìn)行實(shí)施例16-22地毯層壓機(jī)--1.2米寬實(shí)驗(yàn)室地毯層壓機(jī)，由Villars AG，Muenchwilen，Switzerland制造，帶有導(dǎo)出裝置、帶有遠(yuǎn)紅外加熱器的2.3米寬加熱區(qū)、軋光機(jī)和卷取輥。該層壓機(jī)帶有移動金屬帶，用于輸送地毯穿過加熱區(qū)。
實(shí)驗(yàn)方法按照ASTM D1335來檢測絨頭聯(lián)結(jié)。
用“Velcro”羅拉實(shí)驗(yàn)(一種地毯工業(yè)經(jīng)常采用的實(shí)驗(yàn)(非通用標(biāo)準(zhǔn)))，確定起毛性。具體地講，重2磅的3英寸寬、直徑為2英寸的圓柱鋼輥用Velcro標(biāo)帶(鉤子部分)(可由Velcro USA，Inc.of Manchester，NH提供)包裹。通過使輥在地毯毛圈絨頭區(qū)經(jīng)過20次(每個方向10次)確定起毛性，然后觀測地毯的起毛性，并根據(jù)下述抗起毛率等級進(jìn)行分級0(無)—無起毛1(很低)—輕微起毛2(低)—中度起毛3(中)—大量起毛4(高)—嚴(yán)重起毛無起毛或輕微起毛(0-1)的地毯被判定為是可接受的。參見US.3，684，600號專利第4欄II，71-75，其分級標(biāo)準(zhǔn)相似。
實(shí)施例1將12英寸寬×18英寸長的一塊簇絨基底布(NY-1)放在遠(yuǎn)紅外爐外側(cè)的金屬帶上，基底布的絨頭朝下。該簇絨基底布在基底布的底面和絨頭之間有3 osy的6806無紡粘合織物。將6806無紡織物(6 osy)毛層放置在簇絨基底布的頂面上，然后再放置一塊ActionBac 3870型第二層底布。將由兩塊木板(約2英尺×2英寸×4英寸)向下加重的2英尺×2英尺的一塊硬件織物放置到上述組件的上面。
將遠(yuǎn)紅外線爐的溫度指針置于300°F。為了開始織物的層合工藝，將所述的組裝件快速地移到爐的加熱區(qū)。使組裝件在那停留3.5分鐘，在該停留期間，粘合織物熔融。樣品背面的溫度條帶表明表面溫度為289°F。停留結(jié)束時，將組裝件快速地移出爐子。然后快速地將硬件織物移開，使組裝件以10英尺/分的速度通過熱軋光機(jī)。將輥加熱至100℃。由輥施加到樣品上的力為138磅/英寸。使經(jīng)溫?zé)峁袒牡靥簶悠返诙瓮ㄟ^熱輥，然后在重的扁平薄板下將之冷卻。冷卻時，對樣品進(jìn)行Velcro羅拉檢驗(yàn)。沒有檢測到起毛。還檢測樣品的絨頭聯(lián)結(jié)，其絨頭聯(lián)結(jié)為9.5lbs。
實(shí)施例2-18除了簇絨基底布、加熱時間、和粘合材料的類型、數(shù)量和放置方式不同外(如表1所示)，以與實(shí)施例1相同的方式織造這些樣品。全部樣品的絨頭聯(lián)結(jié)為6磅或更高，起毛率為“極低”或“不起毛”這些特征也列于表1中。在實(shí)施例9-11中，用Dilo交叉鋪網(wǎng)機(jī)和針刺機(jī)將K115短纖維針刺入基底布中。當(dāng)把K115纖維置于簇絨基底布和第二層底布之間時(實(shí)施例10-11)，它手搓起皺并重排，直到獲得了均勻的分布。
在實(shí)施例17-18中，通過梳理和針刺，分別使粘合纖維材料2080-S和6811A首先形成無紡織物。然后將所得的有如表1所示的織物單位重量的針刺無紡粘合織物附著到無簇絨基底布上，然后再簇絨到第二層底布支承織物上。該無紡粘合織物還可通過針刺附著。以粘合織物面對面的方式，將復(fù)合第二層織物放置到簇絨基底布的上面來制備地毯樣品。用表1所列的條件，進(jìn)行如實(shí)施例1所述的加熱和軋點(diǎn)壓力的通常步驟。
比較實(shí)施例A和B比較例A用簇絨基底布NY-1、6806無紡纖維粘合物、以及ActionBac 3870型第二層底布制備出12英寸(寬)×18英寸(長)的一塊地毯，除了用在熱組裝件上的軋點(diǎn)壓力小于10lbs/英寸外，其它方式均與實(shí)施例1中的相同。冷卻后樣品的絨頭聯(lián)結(jié)為9.7lbs，在Velcro羅拉試驗(yàn)中的起毛率為“中度”。該試驗(yàn)表明對帶有熔融粘合物的地毯組裝件施加壓力，是獲得可接受水平的抗起毛性的基本條件。
比較例B除了軋點(diǎn)壓力小于10磅/英寸外，用與實(shí)施例3的方式相同的方式，制備12英寸(寬)×18英寸(長)的地毯樣品。對冷卻后的樣品進(jìn)行絨頭聯(lián)結(jié)和抗起毛性的測驗(yàn)。其絨頭聯(lián)結(jié)為4.7lbs，而起毛率為“高”。
表I粘合劑的量 粘合劑的類型實(shí)施例 簇絨基底布 第二層底 基底布 第二層底 加熱軋光力 絨頭起毛率編號 基底布底面布的頂面 底面布的頂面 時間 聯(lián)接(osy)(osy) (osy)(osy)(分)(pli) (lb)ANY-1 3 6 6806 6806 3.5 ＜10 9.7中度1NY-1 3 6 6806 6806 3.5 1389.5無起毛2NY-1 0 11 -- 6806 42758.3極低BNY-1 6 3 6806 6806 3.5 ＜10 4.7高3NY-1 6 3 6806 6806 3.5 92 9.1無起毛4NY-1 3 6 6806Blend132297.4極低5NY-1 3 6 6806Blend13.5 2297.4無起毛6NY-1 3 6 6806Blend142298.0無起毛7NY-1 3 8 6806Blend242759.8無起毛8NY-1 3 6 6806Blend33.5 2298.7無起毛9NY-1 3 6 K115 6806 3.5 2297.9無起毛10 NY-1 5 3 K115 K115 3.5 129 17.0極低11 NY-1 3 6 K115 K115 3.5 2299.0極低12 PP-1 0 9-- 6806 3.5 1387.7極低13 NY-1 3 3 6806 6806 3.0 1388.3極低14 NY-1 3 6 2080 6806 3.5 1838.6無起毛15 NY-1 3 6 2220 6806 3.5 1838.5極低16 PP-2 1.5 4.5 6806 6806 3.0*2512.2極低17 NY-1 3 6 2080-S 2080-S 3.5 92 7.5極低18 NY-1 3 6 6811A6811A3.75 9211.2極低*爐子的溫度置于280°F實(shí)施例19-2l通過具有3osy的無紡粘合織物的機(jī)織基底物將30英寸寬的絨面紗線帶簇絨，所述的無紡粘合織物是從針刺到基底布上的線跡面(即，無絨頭側(cè))的6831樹脂制備的。將36英寸寬的6osy的6831無紡粘合織物網(wǎng)附著到ActionBac 3870第二層底布上，將該附著了第二層底布的該粘合織物網(wǎng)輕度針刺到簇絨基底布的底面上。將全部的組裝件卷繞到輥上，并置于Villafs地毯層合機(jī)的送出處上。使該組裝件以0.5米/分的速度絨頭面朝下地通過層合機(jī)。在粘合織物經(jīng)過加熱器時，該粘合織物熔融。地毯在通過加熱器2米之后，該地毯的背面表面溫度為128℃。一旦地毯移出加熱區(qū)，使其通過軋光機(jī)，施加軋點(diǎn)壓力為59磅/英寸以使組裝件整個固化。然后使地毯通過冷輥并使之卷繞在輥上。取制得地毯的一部分，進(jìn)行絨頭聯(lián)結(jié)和抗起毛性測驗(yàn)。其絨頭聯(lián)結(jié)為10.9lbs，而起毛率為“極低”。
除了如表II所示的變化外，按照實(shí)施例19的一般步驟實(shí)行實(shí)施例20-21。根據(jù)本發(fā)明這些實(shí)施例也說明了毛圈絨頭地毯的結(jié)構(gòu)。
表II實(shí)施例 簇絨基 背面直線軋光機(jī) 絨頭 起毛率編號底 布 溫度速率 粘合織物 軋點(diǎn)壓力 聯(lián)結(jié)(℃) (米/分鐘) (pli) (lb)19 NY-11280.5基底布底面為3osy的6831 5910.9極低第二層底布的頂面為6osy的683120 NY-11210.6基底布底面為3osy的2080 598.5 極低第二層底布的頂面為6osy的680621 NY-21260.5基底布底面為3osy的6806 5912.0極低第二層底布的頂面為6osy的6831實(shí)施例22-25將40英寸寬的一卷簇絨基底布NY-3復(fù)合物、4osy的6831無紡粘合織物的無紡網(wǎng)、以及ActionBac3870輕度針刺在一起，并將之卷繞在輥上。將該組裝件放置在Vilars層合機(jī)的送出處，并以0.9米/分的速度將組裝件輸送通過層合機(jī)。調(diào)節(jié)加熱器，以便在第二加熱區(qū)的末端處組裝件的背面溫度為126℃。用軋光機(jī)對組裝件施加45磅/英寸的軋點(diǎn)壓力。然后冷卻組裝件，并將之卷繞到輥上。測量制成地毯的絨頭聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。其絨頭聯(lián)結(jié)強(qiáng)度為4.3lbs。
除了如表III所列的變化外，按照實(shí)施例22的一般步驟進(jìn)行實(shí)施例23-25。
表III實(shí)施例 簇絨背面直線速率 附著到第二層底 軋光機(jī)軋點(diǎn)壓力 絨頭聯(lián)接編號 基底布 (溫度℃) (米/分鐘) 布上的粘合織物(pli)(lb)22NY-3126 0.94osy的6831 45 4.323NY-4128 0.96osy的6806 44 4.924NY-6133 0.76osy的6806 44 5.325NY-6130(est) 0.78osy的6806 44 7.1實(shí)施例26-29在實(shí)施例26中，將12英寸×18英寸的一塊簇絨基底布NY-5以絨頭面朝下的方式置于遠(yuǎn)紅外爐的帶上。將一層6osy的6806無紡粘合織物放到頂面上，然后再放一層ActionBac3870型第二層底布。用一塊硬件織物覆蓋該組裝件，然后置于爐內(nèi)，在爐內(nèi)于300°F對其加熱3分鐘。在加熱期間，織物粘合物熔融，該組裝件的背面溫度達(dá)到了約289°F。將該熱的組裝件移出爐子，并對之邊施加92pil的軋點(diǎn)壓力邊以10英尺/分的速度，使該組裝件通過軋光機(jī)。在第二次通過軋光機(jī)后，地毯可在兩個平面之間冷卻。該樣品的絨頭聯(lián)結(jié)為4.3lbs。
除了如表IV所列的不同外，按照實(shí)施例26的一般步驟進(jìn)行實(shí)施例27-29。這些樣品也表現(xiàn)出根據(jù)本發(fā)明的割絨地毯結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例30將152英寸寬的簇絨基底布(NY-9)與4.5osy的6806無紡粘合織物復(fù)合物接觸，所述的無紡粘合織物通過針刺與3870型第二層底布支承織物附著。然后使結(jié)合的織物與直徑為14英尺的旋轉(zhuǎn)油熱滾筒的表面接觸。將該地毯的第二層底布支承織物壓在滾筒上，而無紡粘合織物處于第二層底布和簇絨基底布的背面之間。滾筒中的油被預(yù)先加熱到340°F，并且該滾筒邊緣的旋轉(zhuǎn)速度為20英尺/分。在該地毯組裝件在旋轉(zhuǎn)滾筒的表面移動了340度的弧度時，它就通過了轉(zhuǎn)輥以及一系列的遠(yuǎn)紅外加熱器，該遠(yuǎn)紅外加熱器維持地毯的背面溫度為260°F，直至它通過了一對鉻板鋼軋輥。該軋輥對地毯施加了22磅/英寸的軋點(diǎn)壓力。在地毯通過了軋輥之后，將它轉(zhuǎn)到拉幅機(jī)上，使之冷卻，并卷繞到輥上。測量地毯的絨頭聯(lián)結(jié)。在割絨部分，其絨頭聯(lián)結(jié)為5.8lbs，而在毛圈絨頭部分，其絨頭聯(lián)結(jié)為9.9lbs。
實(shí)施例31除了以第二層底布R-921替換第二層底布3870外，重復(fù)實(shí)施例1的一般步驟。該地毯組裝件由簇絨基底布NY-1、6osy的6806無紡粘合織物網(wǎng)和第二層底布支承織物R-921組成，其中，3osy的6806無紡粘合織物附著在所述簇絨基底布上。將組裝件在爐內(nèi)于300°F的溫度下加熱3.5分鐘。加熱結(jié)束時，使組裝件立即通過軋光機(jī)，該軋光機(jī)施加的軋點(diǎn)壓力為92磅/英寸。測試最終所得地毯的物理性能。其絨頭聯(lián)結(jié)為9.5lbs，在Velero羅拉測驗(yàn)中的起毛率為“極低”。根據(jù)ASTMD-3676進(jìn)行測量測得的層離強(qiáng)度為10.5lbs/英寸。該強(qiáng)度明顯高于FHA的最低要求2.5lbs/英寸。
實(shí)施例32和33實(shí)施例32描述了在熔融前，將freestanding無紡織物針刺到地毯的底面的方法。
在實(shí)施例32中，將簇絨基底布NY-10絨頭面朝下放置到針刺機(jī)上。將6osy的6806無紡粘合織物氈置于簇絨基底布的頂面，并采用每英寸1200穿刺的針刺密度、針刺深度為12mm以及采用Foster NeedleCo.，(Manitowoc，WI)公司出品的F-20-6-22-3.5-NK/15×18×36×3RB型刺針，將之針刺到絨頭紗線的背面。將該針刺的NY-10復(fù)合物和無紡織物絨面朝下地放到實(shí)施例1的遠(yuǎn)紅外爐的帶子上。將另外3osy的6806無紡粘合織物置于該組裝件的頂面上，然后再放上一塊3870型第二層底布。實(shí)施例1的步驟之后，于300°F將整個的組裝件在爐中加熱3.75分鐘，然后使其立即通過軋光機(jī)軋輥，該軋輥施加給組裝件的軋點(diǎn)壓力為92磅/英寸。測試最終所得的地毯的絨頭聯(lián)結(jié)和抗起毛性。其絨頭聯(lián)結(jié)為9.1lbs，Velcro羅拉測驗(yàn)中的起毛率為“極低”。
在實(shí)施例33中，除了無紡粘合織物不是被針刺入絨頭紗線的背面以外，重復(fù)實(shí)施例32的步驟。采用總量為9osy的6806無紡粘合織物。該實(shí)驗(yàn)所得的地毯的絨頭聯(lián)結(jié)為7.6lbs，起毛率為“極低至無起毛”。
實(shí)施例32和33所制得的地毯均滿足抗起毛性的標(biāo)準(zhǔn)。然而，實(shí)施例32中的絨頭聯(lián)結(jié)略高于實(shí)施例33中的絨頭聯(lián)結(jié)。
表IV粘合劑的量粘合劑的類型實(shí)施例 簇絨 基底布 第二層底 基底布 第二層底 加熱軋光機(jī)絨頭聯(lián)接編號 基底布的底面 布的頂面 的底面 布的頂面 時間軋點(diǎn)壓力(lb)(osy)(osy)(osy)(osy) (分) (pli)26NY-5 0 6 -- 68063.0 924.327NY-7 0 7.6 -- 68063.25 924.328NY-8 1.5 4.5 680668063.5 755.229PET-1 0 6 -- 68062.5 254.8
權(quán)利要求
1.改進(jìn)的地毯底布，包括針刺或熱粘結(jié)在支承織物上的無紡粘合織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的改進(jìn)地毯底布，其中支承織物為機(jī)織織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物的織物單位重量等于或小于約12盎司/平方碼(407g/m2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物和支承織物均由熱塑材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物的熱塑材料的熔點(diǎn)低于支承織物熱塑材料的熔點(diǎn)，為至少20℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物包含無紡織物，該無紡織物含有基本連續(xù)的長絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物包含無紡織物，該無紡織物包含自粘的基本連續(xù)的長絲。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的改進(jìn)地毯底布，其中粘合織物包含無紡織物，該無紡織物選自紡粘的、熔融的及針刺的無紡織物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的改進(jìn)地毯底布，其中支承織物與粘合織物彼此為點(diǎn)粘結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的改進(jìn)地毯底布，其中支承織物與粘合織物彼此熱軋在一起。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的改進(jìn)地毯底布，其中支承織物與粘合織物彼此針刺在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的地毯底布和第二層地毯底布,適用于制作含有至少兩個熱塑材料織物層的地毯,其中一層由熔融的熱塑粘合劑制成。
文檔編號D06N7/00GK1338536SQ00133438
公開日2002年3月6日 申請日期2000年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月17日
發(fā)明者拉里·M·貝利, 愛德華·巴里斯, 埃里克·J·布賴恩特, 休·C·加德納, 杰克·戈費(fèi)雷, 肯尼思·瓊斯, 格雷戈里·P·舒爾納特 申請人:Bp阿莫科公司