專利名稱：新的和改進的紡織品底布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種纖維狀物組成的基材，實際上是由惰性材料組成的用作各種簇絨紡織材料底布的基材。本發(fā)明特別應用于地毯以及其它重視基材的穩(wěn)定性和完整性的場合。底布材料可用于例如geotextile，人工的娛樂場所表面(如網(wǎng)球場)以及用于壁紙的織物，座套及類似物。下面將結(jié)合地毯和小塊地毯進行討論，但不僅僅限制于這類產(chǎn)品上的應用。
每年銷售大量的小塊地毯。它們通常由滲入地毯紗的熱塑性底布與地毯紗組成，所述的地毯紗如羊毛，并被簇絨。傳統(tǒng)的熱塑性底布包括聚丙烯和聚酯纖維，它們通常是固狀薄片或機織材料。通常，它們由非機織無序的熱塑性材料層狀網(wǎng)部分熱熔粘合而成以提供一種片狀底布材料。用針迫使紗穿過熱塑性底布。
然后，常常采用由非機織無序?qū)訝畹牟ＡЮw維作支撐層。玻璃纖維片材通常涂覆粘合材料如PVC樹脂或類似物。然后將地毯切成小塊。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這樣生產(chǎn)出來的小塊地毯，在印制后其邊緣明顯地翹曲。邊緣的向上翹曲使得地面令人討厭，并且這樣的小塊地毯不能接受。熱塑性材料的這種表現(xiàn)是由于超時間的塑性變形或穿刺后材料中的彈性記憶。相應地，現(xiàn)有的標準做法是在小塊地毯的底布上施用粘合材料以便使地毯平整并在鋪設(shè)時安定于地面上。類似的問題也發(fā)生在其它的簇絨織物上。
過去，在某些場合采用機械力拉伸底布層使地毯變形來努力保持小塊地毯平整。這不總是可行的并且是一個高強度勞動的過程?？傊@種做法在消除地毯邊緣翹曲的傾向時通常是部份地成功。
多年來，做了很多的努力以解決制造簇絨織物中這個固有的問題，但沒有成功。
本發(fā)明提供了一種用于簇絨紡織材料的織物底布，如小塊地毯和其它地毯并考慮到制造的簇絨制品有可接受的尺寸穩(wěn)定性和平整度，如地毯能鋪在地面上而不需要用粘合劑。
本發(fā)明是基于這樣一種認識，用簇絨針刺入熱塑性底布材料將尺寸不穩(wěn)定帶給了底布，引起了在后續(xù)加工時產(chǎn)生收縮。本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中這類效應得到抑制或被避免。
因而，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種可針刺的織物底布材料，包括一種由纖維狀的，基本上是惰性材料構(gòu)成的基材，其中，所述的織物通過基材處理，使足夠量的纖維同基材在需要范圍內(nèi)粘合在一起而被穩(wěn)定，從而使基材在針刺操作中在那些未立即承受上述針刺操作的部份保持尺寸的基本穩(wěn)定，并仍然保持足夠的柔軟性使之在紡織品加工工藝中通過圍繞的羅拉。
值得重視的是基材的處理必須適中以做到底布既有所需的柔軟性又能保持尺寸的穩(wěn)定。適合于將基材的纖維粘合在一起的各種處理方法被用于本發(fā)明的操作中。適當?shù)奶幚砣Q于所采用的天然的基材。適用于本發(fā)明的惰性材料包括二氧化硅纖維，如玻璃纖維、礦物纖維，碳纖維，鋼纖維，凱夫拉(Kevlar)纖維以及類似的這類材料。優(yōu)選玻璃纖維織物。完全用一種材料制備基材是不必要的。雖然優(yōu)選至少70%的基材由惰性材料組成，但用于基材的全部材料是惰性也是沒有必要的。在本發(fā)明的一個例子中，底布材料是機織的100%的玻璃纖維織物。在本發(fā)明的另一個例子中，底布是機織的玻璃纖維織物，其中，在經(jīng)紗和緯紗方向每5根線至少有一根是聚合材料制成的，如聚丙烯或聚酯。
在這類機織物中的玻璃纖維線可用多根玻璃纖維線制成。線在40和80tex之間。66tex的玻璃纖維線在雙緯單經(jīng)線織成的織物中尤為令人滿意。
雖然應該重視多股復合的緯經(jīng)線結(jié)構(gòu)的不同，但單經(jīng)緯線機織結(jié)構(gòu)被認為尤其令人滿意。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2×2和3×3經(jīng)緯線結(jié)構(gòu)是令人滿意的。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)7～5線/厘米線密度，即17.5～12.5線/英寸線密的經(jīng)紗或緯紗提供了適宜的線密度。也還發(fā)現(xiàn)，如果線密度太高，針刺損傷和紗線斷裂的可能性增加，但如果線密度太低，底布材料可能會達不到足夠的強度。優(yōu)選的機織底布重量在80～150g/m2。在一個實例中，約110g/m2的機織物重量被證明是尤其令人滿意的。
多于一層的惰性基材可以像那些現(xiàn)有技術(shù)所考慮的那樣用作地毯底布。附加層提供了所需的附加強度，并考慮使用例如機織玻璃纖維材料，在所有的應用中單層是令人滿意的。
本發(fā)明的底布進行穩(wěn)定性處理以使之在針刺操作中相對那些立即承受針刺操作部份而言沒有尺寸變形。處理程度取決于所用惰性基材的特定范圍。在大部份情況下，適宜的聚合物或聚合材料的混合物可被采用以穩(wěn)定惰性基材，與此同時允許它保持足夠的柔軟性以使其在加工時圍繞通過羅拉并允許簇絨針通過它而可針刺。
在采用玻璃纖維織物的情況下，處理的完成可通過加熱將各種纖維熔接在一起或通過浸漬適宜的聚合材料來達到。較好地，處理包括浸漬聚合材料。優(yōu)選的材料是聚丙烯酸或聚丙烯酸酯樹脂;聚氨酯;甲醛樹脂，如脲或蜜胺、甲醛樹脂以及PVC膠乳?，F(xiàn)有技術(shù)中的其它適應的樹脂也被考慮。
聚合材料的兼容混合物也可使用。例如，混合的聚氨酯/丙烯酸樹脂是可接受的。商業(yè)上可購得的“丙烯酸”混合物是適合并在加工溫度下有足夠的穩(wěn)定性。重要的是注意在浸漬發(fā)生時不生成涂覆層，這會導致基材用于加工工藝中太不柔軟。
其中在采用丙烯酸材料時，它們可以包括一種或多種丙烯酸聚合物或丙烯酸和丙烯酸酯(如丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲酯)的共聚物。這些丙烯酸聚合物的優(yōu)選分子量在50，000-250，000之間，優(yōu)選粘度在50-1000cps之間。
無論采用何種聚合材料，通常都考慮加入表面活性劑以提供增加的材料滲入底布基材的能力。如果需要，諸如碳酸鈣之類的填料也可包括其中。
在采用聚合材料以浸漬惰性底布基材時，優(yōu)選溶液或乳液。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在向玻璃纖維長絲提供浸漬或滲透中，丙烯酸樹脂的水性乳液尤為適合。商業(yè)上可購得的適當?shù)牟牧鲜荘rimal(TR407)，由Rohm和Hass制造并以45%的固含量水性乳液形式銷售。在機織物中應采用足夠的浸漬樹脂來粘接經(jīng)緯線，基本上避免了被編織線的互相滑動。
通過使底布基材經(jīng)過含穩(wěn)定聚合混合物來施加穩(wěn)定聚合材料以得到滿意的浸漬。但是，已發(fā)現(xiàn)其它的施加方法也令人滿意。在采用一種聚合穩(wěn)定材料中，優(yōu)選的含量為浸漬后最終產(chǎn)品重量的約20%。優(yōu)選地，6～8wt%整理材料是由浸漬穩(wěn)定樹脂構(gòu)成的。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的地毯底布保持了足夠的柔軟性，用來簇絨的針刺入底布而不會撕裂纖維。材料能通過圍繞的羅拉并在切成地毯塊成小塊地毯時可分離。在小塊地毯制備中使用的加工溫度下它也是加熱穩(wěn)定的。
本發(fā)明浸漬底布提供了一種用于地毯制造的適宜的底布。采用標準的簇絨機，連續(xù)的寬幅底布可用地毯紗進行簇絨，所述的地毯紗包括羊毛或合成材料，或羊毛和合成纖維的復合紗。簇絨針容易地刺入本發(fā)明的底布。采用1.9米寬的簇絨機是成功的。
然后簇絨底布施加粘合涂層，所述的涂層包括PVC層或其它粘合層以將簇絨紗粘合到底布材料上。適宜的粘合層主要取決于處理方法和惰性材料的性質(zhì)。重要的是粘合劑與被處理底布基材是可兼容的。在采用玻璃纖維作浸漬丙烯酸或丙烯酸酯基材中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)適宜的粘合層包括優(yōu)選溶膠形式的PVC。PVC膠乳同樣地良好。對于本發(fā)明的底布，可采用比以前使用量更少的粘合涂層。這可能是因為較大的張力被施加于地毯而增加了粘合層的滲透性。
也可采用支撐層。支撐層可由玻璃纖維材料組成，如現(xiàn)有技術(shù)中用丙烯酸樹脂粘合成的無紡無規(guī)層狀玻纖片材。可采用進一步的粘合涂層以完成地毯結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選的構(gòu)成方法中，本發(fā)明的底布在簇絨機中簇絨以形成地毯帶。在處理機中，粘合層被用到支撐底布上，支撐層支撐著粘合層通過加工過程，再次向支撐層施加粘合層，然后地毯帶與鄰近粘合層的底布接觸。然后將疊層帶通過用于固化的爐子。接下來地毯帶被切成窄帶或所要求的小塊，并采用已知技術(shù)中的染色工藝進行印花。
在本發(fā)明的一個實例中，66tex的玻纖復絲被織成1×1經(jīng)緯線結(jié)構(gòu)以生成機織玻纖材料，所述材料的經(jīng)緯方向的線密度在5～7線/厘米2之間，織物重量約109克/米2。
它被切成1.9米寬的帶。玻纖織物被浸入通過浸漬浴，溶液含有的Primal TR 407是45%固含量的水乳液。被浸漬的玻纖底布被固化并形成底布卷。然后將底布卷裝入標準的簇絨機中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的底布尤其適用于標準簇絨機并生成簇絨地毯帶。在前面概述的方法中，制成了粘合層和支撐層，其中粘合層由聚氯乙烯和溶膠組成。粘度是5000cps(Brookfield)支撐層由無紡玻纖材料構(gòu)成。
在固化爐中疊層組織被固化。冷卻后，地毯帶被切成小塊地毯并用標準染色工序印花。如此制成的小塊地毯按標準工序鋪到地面上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其邊緣沒有翹曲傾向，并且小塊地毯組織給出了非小塊地毯組織的外觀。也發(fā)現(xiàn)在小塊地毯的邊緣沒有散邊并且玻纖材料線是不明顯的。
因而，根據(jù)本發(fā)明，它能生產(chǎn)出一種尺寸穩(wěn)定的簇絨小塊地毯組織，它能用標準工序鋪到地面上而來引起邊的翹曲和散邊。
已經(jīng)考慮到上述結(jié)構(gòu)的多種改變和改進以及材料選擇的改變沒有脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種可穿刺織物底布材料，包括一種由纖維狀的，基本上是惰性材料構(gòu)成的基材，其中，所述的織物通過基材處理，使足夠量的纖維同基材在需要范圍內(nèi)粘合在一起而被穩(wěn)定，從而使基材在針刺操作中在那些未立即承受上述針刺操作的部份保持尺寸的基本穩(wěn)定，并仍然保持足夠的柔軟性使之在紡織品加工工藝中通過圍繞的羅拉。
2.如權(quán)利要求1所述的織物，其中，上述惰性材料由二氧化硅纖維構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的織物，其中，上述基材是或包括玻纖。
4.如權(quán)利要求3所述的織物，其中，上述基本惰性的材料包括少量的聚合材料。
5.如權(quán)利要求4所述的織物，其中，上述聚合材料既可選自于聚丙烯也可選自于聚酯。
6.根據(jù)上述任一項權(quán)利要求所述的織物，其中，上述惰性材料是機織物形式。
7.如權(quán)利要求6所述的織物，其中，上述織物包括40～80 tex之間的機織玻纖線。
8.如權(quán)利要求7所述的織物，其中，上述織物是單經(jīng)和單緯結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項所述的織物，其中，上述織物線密度在每厘米經(jīng)線和緯線5～7線之間，機織物重量為80～150克/米2。
10.按前述任一項權(quán)利要求所述的織物，其中，上述穩(wěn)定處理包括或由熱處理組成。
11.按權(quán)利要求1～10中任一項所述的織物，其中，上述穩(wěn)定處理是或包括織物浸漬穩(wěn)定量的一種或多種適宜的聚合材料。
12.如權(quán)利要求11所述的織物，其中，上述聚合材料是一種或多種樹脂，選自于聚丙烯酸或聚丙烯酸酯樹脂，聚氨酯，甲醛樹脂包括脲或蜜胺甲醛樹脂和PVC膠乳。
13.如權(quán)利要求12所述的織物，其中，上述織物用穩(wěn)定量聚丙烯酸或聚丙烯酸酯樹脂浸漬。
14.如權(quán)利要求13所述的織物，其中，上述織物由經(jīng)緯線構(gòu)成的機織二氧化硅織物組成，上述織物浸漬穩(wěn)定量聚丙烯酸或聚丙烯酸酯樹脂，以粘合上述經(jīng)緯線使上述機織物穩(wěn)定并使之能在族絨加工中用針可穿透。
15.如權(quán)利要求11～14的任一項所述的織物，其中采用一種樹脂的水乳液。
16.如權(quán)利要求11～15的任一項所述的織物，其中，上述樹脂是一種或多種聚合物或丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物。
17.如權(quán)利要求16的任一項所述的織物，其中，上述聚合物或共聚物的分子量在50，000～250，000之間，粘度在50～100cps之間。
18.一種簇絨紡織材料，包括前述任一權(quán)利要求所述的一層織物底布，采用簇絨針用紗進行簇絨，一層支撐層和二者間的一層粘合層。
19.如權(quán)利要求18所述的簇絨紡織材料，其中，上述織物底布用聚合材料處理后是穩(wěn)定的，其中上述粘合層與所用樹脂是化學可兼容的以穩(wěn)定織物底布材料。
20.如權(quán)利要求18或19之一所述的紡織材料，其中，上述支撐層是無紡玻纖網(wǎng)。
21.如權(quán)利要求18～20任一項所述的紡織材料，其中，上述粘合層是聚氯乙烯粘合層。
22.一種由權(quán)利要求18～21中任一項所述的簇絨紡織材料制成的形式為帶狀地毯的地毯。
23.一種由權(quán)利要求18～21中任一項所述簇絨紡織材料制成的形式為小塊地毯的地毯。
全文摘要
一種可穿刺織物底布材料，包括一種由纖維狀的，基本上是惰性材料構(gòu)成的基質(zhì)，其中，所述的織物通過基質(zhì)處理，使足夠量的纖維同基質(zhì)在需要的范圍內(nèi)粘合在一起而被穩(wěn)定，以使之在針刺操作中在那些未立即承受上述針刺到的部分基本保持尺寸穩(wěn)定，且仍然保持足夠的柔軟性以允許它在紡織器加工中通過圍繞的羅拉。
文檔編號D06N7/00GK1090347SQ9311996
公開日1994年8月3日 申請日期1993年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月23日
發(fā)明者R·H·布拉德, P·德夫林, P·J·默里 申請人:費爾特克斯地氈組件有限公司