具有防滑性能的合成纖維織物及其制造方法
【專利摘要】一種合成無(wú)紡織物，具有粘接的纖維形成的凹槽，圍繞著未粘接纖維形成的凸起防滑點(diǎn)。所述織物由以下方法制成：通過(guò)噴絲頭將熱的聚合物壓至輸送帶以形成由隨機(jī)取向的纖維制成的片材，該片材通過(guò)一對(duì)加熱輥之間實(shí)施壓延過(guò)程，加熱輥中的一個(gè)在其上具有所限定的多個(gè)模槽。所制得的織物可根據(jù)需要被層壓或與其它層相結(jié)合，以提供一種具有優(yōu)秀防滑性能的最終產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】
具有防滑性能的合成纖維織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于屋頂材料技術(shù)領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明屬于具有防滑特性的合成屋頂膜材料，用以在屋頂施工期間為屋頂作業(yè)工人提供適當(dāng)?shù)母街Σ亮Α?br>【背景技術(shù)】
[0002]建筑行業(yè)對(duì)于工人來(lái)說(shuō)是一個(gè)危險(xiǎn)的行業(yè)，具有在私人企業(yè)中任何行業(yè)的最致命傷害。許多的風(fēng)險(xiǎn)和危害是顯而易見(jiàn)的，然而它們難以被管控。已經(jīng)受到特別關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域是屋頂施工行業(yè)，在建筑工地上從高處墜落是受傷的主要原因之一。
[0003]在屋頂施工期間，屋頂墊層通常在安裝鵝卵石或瓦片之前被施加至膠合板屋頂。在歷史上，所述屋頂墊層是屋頂油氈或柏油紙，所述屋頂油氈或柏油紙都有助于屋頂防水，以防止水分的進(jìn)入。柏油紙是通過(guò)用柏油浸漬紙而制得的，而屋頂油氈是通過(guò)用瀝青浸漬而制成。最近，已經(jīng)出現(xiàn)了一股合成墊層產(chǎn)品的改進(jìn)趨勢(shì)。合成墊層產(chǎn)品提供了優(yōu)秀的防水層，并具有相較于屋頂油氈或柏油紙更好的物理強(qiáng)度。然而，當(dāng)合成產(chǎn)品由具備更好性能特點(diǎn)的各種聚合物制成時(shí)，它們一般都很滑。
[0004]因此，研發(fā)重點(diǎn)則已成為研發(fā)出具有優(yōu)秀的性能特點(diǎn)且具備優(yōu)秀防滑特性的合成屋頂墊層產(chǎn)品。存在兩種提升墊層產(chǎn)品的防滑性能途徑機(jī)械改進(jìn)”與“化學(xué)改性”。在市場(chǎng)中，存在許多具有化學(xué)防滑性的產(chǎn)品；但是，化學(xué)防滑性的問(wèn)題在于，只要使得產(chǎn)品的表面上具有微量的(0.5mm)灰塵和/或冰霜，該產(chǎn)品表面就會(huì)被覆蓋而不再起防滑作用了。
[0005]例如，美國(guó)專利US6，296，912教導(dǎo)了一種屋頂膜材料，包括具有粘性瀝青涂層的紡織或無(wú)紡纖維墊。
[0006]美國(guó)專利US7，887，900教導(dǎo)了一種防水屋頂墊層，其由一層或多層柔性片料制成，所述柔性片料由紡織或無(wú)紡合成的聚丙烯的聚合物構(gòu)成，具有聚合物元素的防滑花紋，所述防滑花紋由塑化的聚氯乙烯在頂表面上沉積而制成。
[0007]人們?cè)谘邪l(fā)具有機(jī)械阻力的產(chǎn)品方面也已做出巨大努力。例如，美國(guó)專利US6，925，766教導(dǎo)了一種墊層，包含一種層壓到網(wǎng)格層的柔性結(jié)構(gòu)層，所述網(wǎng)格層具有相互連接的加固束和突出節(jié)點(diǎn)，以提供更大的附著摩擦力。
[0008]雖然目前市場(chǎng)中存在著用于各種天氣條件的多種產(chǎn)品，但是它們?cè)谠诔睗?陰雨)或寒冷(結(jié)霜)條件下都有缺點(diǎn)。因此，仍然存在擁有優(yōu)秀的強(qiáng)度和防水層特性且還具有優(yōu)秀的防滑性能的屋頂墊層的需求。
[0009]本發(fā)明的目的將在下述說(shuō)明中進(jìn)行清楚地闡述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明由一種合成屋頂膜材料及其制造方法組成，所述合成屋頂膜材料在干燥、潮濕或寒冷的條件下提供了優(yōu)越的防滑表面。本發(fā)明的重點(diǎn)在于頂側(cè)上的機(jī)械防滑性和底側(cè)上的化學(xué)防滑性。所述機(jī)械防滑性通過(guò)使用一種獨(dú)特的無(wú)紡布頂表面來(lái)實(shí)現(xiàn)，該無(wú)紡布頂表面具有凸起的纖維表面(隨機(jī)排列的無(wú)紡纖維形成由凹槽分隔的凸起的防滑點(diǎn))，當(dāng)其與屋頂膜安裝人員的鞋履相接觸時(shí)造成了高的摩擦系數(shù)(COF)。
[0011]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種制備無(wú)紡織物的方法，包括:通過(guò)噴絲頭將熱塑性聚合物樹(shù)脂壓至輸送帶以形成由隨機(jī)取向的纏繞纖維制成的片材，然后，在一對(duì)加熱輥之間壓延該片材，加熱輥中的一個(gè)作為鐫刻輥，其中具有所限定的多個(gè)模槽，以生產(chǎn)出具有多個(gè)凸起部的壓延片材，該凸起部由隨機(jī)排列的未粘接纖維構(gòu)成;其中，所述多個(gè)凸起部中相鄰的那些個(gè)體，被粘接纖維的凹槽彼此分隔開(kāi)。
[0012]本發(fā)明的其它方面包括以下一種或多種:
[0013].所述加熱輥中的另一個(gè)作為光滑輥，具有光滑的圓柱形外表面；
[0014]?所述加熱輥被加熱到一定溫度并在片材上施壓至一定壓力，該溫度和壓力使得足以形成粘接纖維的凹槽和未粘接纖維的凸起部；
[0015].鐫刻輥與光滑輥被保持在不同溫度下；
[0016].鐫刻輥被保持在142-146°C之間的溫度下，而光滑輥被保持在137-140°C之間的溫度下；
[0017].具有底表面的模槽的深度大于凸起部的頂表面的高度，所述凸起部的頂表面在所述凹槽的頂表面之上，這樣使得在片材的壓延過(guò)程中在凸起部的頂表面與模槽的底表面之間形成了氣穴。該高度大于0.5mm。
[0018]?相鄰的模槽至少隔開(kāi)0.5mm。
[0019].熱塑性聚合物樹(shù)脂包括聚丙烯，聚乙烯，聚酯或尼龍。
[0020]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括制造無(wú)紡織物的方法，包括:通過(guò)噴絲頭將熱塑性聚合物樹(shù)脂壓至輸送帶以形成由隨機(jī)取向的纏繞纖維制成的片材，并在一對(duì)加熱輥之間壓延該片材，加熱輥中的一個(gè)被刻有模槽圖案，以使得模槽的表面與無(wú)紡片材的纖維之間有氣穴;將所述輥加熱至一定溫度并施加一定壓力，以使得模槽中的纖維形成防滑點(diǎn)的凸起表面，該防滑點(diǎn)由隨機(jī)排列的未粘接纖維構(gòu)成，而落在模槽外的纖維直接與加熱的壓延輥接觸并被充分融化以形成熔化的凹槽，圍繞著未粘接纖維的凸起表面。
[0021]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括將壓延片材與防水層進(jìn)行層壓。它可進(jìn)一步包括一層加固粗布層，被層壓在所述壓延片材和所述防水層之間。
[0022]在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種屋頂膜，包括隨機(jī)取向的纏繞纖維構(gòu)成的無(wú)紡布層，所述無(wú)紡布層具有包含多個(gè)凸起部的頂表面，該凸起部含有未粘接纖維;所述多個(gè)凸起部中相鄰的那些個(gè)體，被熔化纖維的凹槽分隔開(kāi)，并具有熔化纖維的底表面；以及一層防水層被層壓至該底表面。
[0023]所述屋頂膜可進(jìn)一步包括層壓于無(wú)紡布層和防水層之間的粗布加固層。
[0024]在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種無(wú)紡纖維，其包含種隨機(jī)取向的纏繞纖維，形成一種具有光滑底表面的片材，其中，所述纖維被粘接;并具有一種含有多個(gè)凸起部的頂表面，所述凸起部具有未粘接纖維，所述凸起部被熔化纖維的凹槽所圍繞。
[0025]在另一方面，所述無(wú)紡織物的纖維由熱塑性聚合物樹(shù)脂制成。所述凹槽具有至少
0.5mm的寬度，而所述凸起部具有高于該凹槽至少0.5mm的頂表面。
[0026]所述方法還包括:在將其滾壓以形成滾筒之前，空氣冷卻所述壓延片材并將其傳遞通過(guò)水冷輥。無(wú)紡織物的壓延片材可以進(jìn)一步加工，如將其用防水膜層壓。
[0027]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種屋頂膜，其包含多種無(wú)紡纖維，所述纖維的粘接部分形成凹槽，而未粘接纖維部分則形成凸起的防滑表面。
[0028]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種屋頂膜，其包含一種無(wú)紡織物，所述無(wú)紡織物包括多種無(wú)紡纖維，所述纖維被部分粘接以形成凹槽，并且部分未粘接以形成凸起的防滑點(diǎn);并且，一層防水的聚烯烴層被層壓至所述無(wú)紡織物。
[0029]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括一種屋頂膜，其包含一種無(wú)紡織物，所述無(wú)紡織物包括多種無(wú)紡纖維，所述纖維被部分粘接以形成凹槽，并且部分未粘接以形成凸起的防滑點(diǎn)；所述纖維被層壓至一層加固機(jī)織粗布層，而該加固機(jī)織粗布層則被層壓至一層防水的聚烯烴底層。
[0030]上述內(nèi)容僅僅旨在對(duì)本發(fā)明的部分內(nèi)容作出概括與總結(jié)。以上內(nèi)容并不意圖限制本發(fā)明的權(quán)利要求或限制性技術(shù)特征。通過(guò)參考
【發(fā)明內(nèi)容】
與【具體實(shí)施方式】，本發(fā)明的其它部分的內(nèi)容對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是容易理解的。
【附圖說(shuō)明】
[0031 ]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的具有點(diǎn)粘接的無(wú)紡織物的頂視圖。
[0032]圖2為根據(jù)本發(fā)明所述的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的頂視圖。
[0033]圖3為圖2所示的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的透視圖。
[0034]圖4為根據(jù)本發(fā)明所述的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的頂視圖，顯示出另一種可選的凸起點(diǎn)的形狀和圖案。
[0035]圖5為具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的放大照片，顯示出被粘接的纖維的凹槽所圍繞著的未粘接纖維的非定向網(wǎng)。
[0036]圖6為制造圖2所示的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的方法的示意圖。
[0037]圖7為用于制造圖2所示的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的輥的照片。
[0038]圖8為一張?zhí)貙?xiě)照片，顯示了圖7所示的輥的一部分。
[0039]圖9為圖7所示的輥的一部分的剖視圖，顯示了輥中的鐫刻模槽。
[0040]圖10為并入根據(jù)本發(fā)明所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的屋頂墊層的剖視圖。
[0041]圖11為并入根據(jù)本發(fā)明所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的屋頂墊層的剖視圖，其中所述的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物包括一層加固粗布層。
[0042]圖12為層壓本發(fā)明所述的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物到基材的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]無(wú)紡織物在產(chǎn)品的制造中得到了普遍使用，所述產(chǎn)品包括屋頂墊層。普通的無(wú)紡織物通過(guò)噴絲頭將加熱的熱塑性樹(shù)脂擠壓至移動(dòng)表面而制得。術(shù)語(yǔ)“無(wú)紡”是指隨機(jī)夾層放置并纏繞的單根纖維以形成包括隨機(jī)分布的大量纖維的一種網(wǎng)。該纖維網(wǎng)可被彼此粘接或未粘接。已知的用于粘接的方法包括熱壓延，熱風(fēng)粘合，以及在升高的壓力下將該纖維網(wǎng)通過(guò)飽和蒸汽室。由熱壓延進(jìn)行的粘接是通過(guò)“點(diǎn)粘接”完成的，其中，一個(gè)壓延輥具有多個(gè)細(xì)點(diǎn)，其施加熱量和壓力到該纖維網(wǎng)以粘接點(diǎn)。圖1為如本領(lǐng)域中公知的顯示了點(diǎn)粘接的無(wú)紡織物的照片。
[0044]本發(fā)明采用了一種全新的壓延工藝，以生產(chǎn)紡粘型無(wú)紡織物16，如圖2和3所示。所述無(wú)紡織物具有多個(gè)凹槽18和凸起部，所述凸起部以凸起握持的形式或沿其上表面22所限定的“凸起點(diǎn)”20的形式存在。底表面(未示出)包括粘接的纖維，且其基本上是光滑的。凹槽18通過(guò)壓縮粘接纖維與握持或凸起點(diǎn)而形成，所述凸起點(diǎn)包含基本上未粘接的纖維，尤其是在上表面22上。在圖4中，顯示了一種不同的圖案，其被限定于無(wú)紡織物116的表面上，具有彼此在空間上分離且凸起高于粘接凹槽118的橢圓形防滑點(diǎn)120。圖5顯示出圖4所示的無(wú)紡織物的放大照片，該無(wú)紡織物具有清晰可見(jiàn)的防滑點(diǎn)120的未粘接的隨機(jī)排列的纖維122。當(dāng)然，許多不同形狀和圖案的防滑點(diǎn)都可被采用，僅有的限制是人的想象力以及其在壓延輥上形成所需形狀和圖案的能力。優(yōu)選地，無(wú)紡握持或“凸起點(diǎn)”織物包括聚丙烯(PP)樹(shù)脂形成的細(xì)絲;然而，還可以預(yù)見(jiàn)的是，其它熱塑性材料也可被使用，如聚酯，聚乙烯，尼龍等。
[0045]突出的凸起點(diǎn)與凹槽的結(jié)合提供了優(yōu)秀的附著摩擦力，甚至在潮濕條件下也是如此。如碎片、灰塵、水和雪等異物被轉(zhuǎn)移至凹槽內(nèi)，留下所述凸起點(diǎn)以提供抓握表面。
[0046]具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物的制造方法如圖6所示。為了生產(chǎn)該具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物，熱塑性聚合物材料(優(yōu)選為PP樹(shù)脂)被加熱直到熔化，并且所得到的熔化材料30通過(guò)噴絲頭31被擠壓以形成長(zhǎng)鏈纖維32，該長(zhǎng)鏈纖維32被噴到輸送帶34，從而形成無(wú)紡纖維片材(隨機(jī)取向的且纏繞的)。無(wú)紡纖維32的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)使用我們新設(shè)計(jì)的“凸起點(diǎn)”模槽輥36和標(biāo)準(zhǔn)輥38的壓延工藝處理，。模槽輥36如圖7和8所示，其部分結(jié)構(gòu)的剖視圖如圖9所示。模槽輥36是一個(gè)被鐫刻的加熱輥，其具有多個(gè)模槽37，限定于其外周表面39上。標(biāo)準(zhǔn)輥38僅為一個(gè)具有光滑外周表面的加熱輥，其產(chǎn)生所述無(wú)紡織物16的光滑的結(jié)合底表面。
[0047]模槽輥的合適尺寸的一個(gè)例子如圖9所示。在所示實(shí)施例中，模槽37凹進(jìn)入輥的表面約1mm，在最深的部分其邊長(zhǎng)為5mm，在表面其邊長(zhǎng)約為6.1mm。所述模槽彼此間隔開(kāi)約
1.5mm，這意味著限定于無(wú)紡織物中所得的凹槽的寬度約為1.5_。當(dāng)然，其它尺寸、形狀和圖案可被使用，只要這些尺寸、形狀和圖案可以控制與形成外表面的凹槽相關(guān)的凹部的尺寸且模槽的深度足以在壓延過(guò)程中在其與包含于其中的無(wú)紡纖維之間形成一個(gè)小氣穴，從而使得加熱的模壓輥向無(wú)紡纖維的傳熱大大降低，以便表面纖維保持未粘接。
[0048]作為進(jìn)一步的實(shí)施例，圖4所示的橢圓形“凸起點(diǎn)”120具有寬度不同的凹槽，作為橢圓形屬性的結(jié)果。采用這一設(shè)計(jì)，所述凹槽的寬度優(yōu)選為至少0.5mm，有些部分(例如，三個(gè)相鄰的橢圓形點(diǎn)的接合部)則大得多;例如高達(dá)1.5至2mm。
[0049]產(chǎn)品厚度必須足以創(chuàng)建出該產(chǎn)品的關(guān)鍵要求:
[0050]1.凸起點(diǎn)應(yīng)當(dāng)相對(duì)于凹槽適當(dāng)?shù)赝怀?，在此?shí)施例的情況下，優(yōu)選為大于0.5mm，最優(yōu)選為0.7-lmm之間。
[0051]2.凸起點(diǎn)的頂部必須有未粘接纖維以握持住屋頂建筑工的鞋子。
[0052]3.所述凹槽具有合適的寬度，優(yōu)選為大于0.5mm。
[0053]壓延工藝被嚴(yán)格控制以確保所述凸起點(diǎn)20的頂表面仍然是一個(gè)粗糙的表面，由松散的未粘接的纖維構(gòu)成，所述纖維創(chuàng)造了一個(gè)防滑表面。具有粘接纖維的凸起點(diǎn)的存在提供了一些附著摩擦力，而未粘接纖維的存在提供了額外的附著摩擦力。
[0054]當(dāng)生產(chǎn)開(kāi)始的時(shí)候，纖維片材從輸送帶34手動(dòng)進(jìn)料至所述棍36和38。一旦通過(guò)棍隙(輥36和38之間的間隙)送入，并圍繞剩余輥進(jìn)料，該過(guò)程可以不間斷地進(jìn)行。輥36和38均被加熱，然而，不必被加熱至相同的溫度。所述輥的溫度在整個(gè)過(guò)程中都很重要，并且可根據(jù)所使用的材料以及產(chǎn)品的厚度進(jìn)行調(diào)整。所述輥必須足夠熱以確保凹槽充分熔化但未過(guò)熱。如果過(guò)熱，該材料會(huì)燃燒并失去其強(qiáng)度。如圖2所示的產(chǎn)品，輥36的溫度優(yōu)選維持在142-146°C，而輥38的溫度優(yōu)選維持在137-140°C。輥壓力也是很重要的，并且應(yīng)當(dāng)根據(jù)所需產(chǎn)品的厚度進(jìn)行調(diào)整。
[0055]在通過(guò)壓延模槽輥36和標(biāo)準(zhǔn)輥38之后，該織物片材沿一系列輥繼續(xù)輸送并以卷筒的形式被卷繞。當(dāng)它首先離開(kāi)壓延輥時(shí)，該片材通過(guò)調(diào)整線速度而被空氣冷卻，以給予該無(wú)紡布足夠的時(shí)間來(lái)小幅冷卻，然后，其通過(guò)水冷不銹鋼輥以確保其被冷卻并在卷繞其形成卷筒之前獲取其最終形狀。
[0056]為了提供一種防水層，具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物必須用防水膜粘接。這些可以形成多個(gè)不同的組合。例如，所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物可被層壓到一種普通無(wú)紡布，該層壓層形成如下文詳述的一防水層。上述一種組合如圖10所示，圖10顯示了粘接在一起的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16，層壓層42以及普通無(wú)紡布40;所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16具有凸起點(diǎn)20，凹槽18和在凸起點(diǎn)20頂部22可見(jiàn)的隨機(jī)排列的纖維?？蛇x地，具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物可被層壓至機(jī)織粗布或者紗羅粗布并被層壓至底部阻隔層，所述阻隔層采用如EVA、TPE、或EMA膜等、天然牛皮、柏油或?yàn)r青層、或者與其他聚烯烴或聚合物層。上述一種組合如圖11所示，圖11顯示出粘接在一起的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16，層壓層42，機(jī)織加固粗布層43和底部隔層47，所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16具有凸起點(diǎn)20，凹槽18和在凸起點(diǎn)20頂部22可見(jiàn)的隨機(jī)排列的纖維。
[0057]層壓工藝包括采用具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物并將其與另一種膜材料相結(jié)合。圖12顯示了用于將具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16與普通無(wú)紡布40結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)層壓工藝。在這種情況下，具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16和普通帶點(diǎn)的無(wú)紡布40被進(jìn)料到層壓站，其中，熱層壓聚合物42通過(guò)層壓模頭44被擠出，以便被夾在兩層無(wú)紡織物16和40之間，當(dāng)無(wú)紡織物16和40穿過(guò)冷卻輥46和橡膠輥48之間輥隙的時(shí)候被擠壓在一起。輥隙壓力和收卷機(jī)張力應(yīng)當(dāng)被調(diào)整以確保凸起的防滑點(diǎn)未展平，與成品結(jié)合，隨后卷繞在紙芯上，以形成卷筒50用于必要的進(jìn)一步加工。
[0058]如下文所更詳細(xì)討論地，在層壓工藝中，溫度、壓力以及冷卻均被控制，以獲得產(chǎn)品的最佳物理性能并且確保握持(“凸起”)點(diǎn)圖案保持有效。在被卷繞在紙芯上之前，該產(chǎn)品還被修剪至所需的寬度。
[0059]該產(chǎn)品還可經(jīng)受進(jìn)一步的處理，如為了在產(chǎn)品上設(shè)置產(chǎn)品商標(biāo)和其它必要信息而實(shí)施的印刷過(guò)程。一旦完成處理，該產(chǎn)品則經(jīng)過(guò)“回卷”，其中，卷筒被回卷成小卷250，隨后被包裝置于墊木上用于航運(yùn)。
[0060]額外的制造細(xì)節(jié)詳列如下。
[0061 ] 制造過(guò)程
[0062]在生產(chǎn)過(guò)程中，主要的重點(diǎn)是放在開(kāi)發(fā)出“凸起點(diǎn)”無(wú)紡布制造過(guò)程，而其隨后進(jìn)行層壓過(guò)程。如下所述，進(jìn)行了各種試驗(yàn)。
[0063]試驗(yàn)1-頂層無(wú)紡布厚度與重量
[0064]進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，試驗(yàn)期間對(duì)纖維密度和重量做出了改變。由于無(wú)紡纖維層通過(guò)壓延過(guò)程而被輸送，全新設(shè)計(jì)的輥36的模槽37(倒置杯狀)不裝得太滿是很重要的，這是因?yàn)槠鋵?dǎo)致固體表面的形成。因此，對(duì)各種產(chǎn)品重量進(jìn)行了測(cè)試，從每平方米150克(gsm)降至每平方米50克，并且對(duì)在防滑表面上所獲得的效果以及“天使面似的”圖案進(jìn)行了測(cè)量和觀察。
[0065]以1gsm為增量，通過(guò)將每平方米的重量從150gsm降低至50gsm而進(jìn)行了試驗(yàn)。在測(cè)試了各種增量后，已確定較重的重量會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品太厚且昂貴。最終，選擇出了 4種重量用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)重量的最終產(chǎn)品(15和30鎊):50,70,80和90gsm。這些產(chǎn)品均通過(guò)斜坡測(cè)試儀和放大鏡進(jìn)行了檢測(cè)，以確認(rèn)存在用于抓握點(diǎn)需求的充分未粘接的纖維。
[0066]試驗(yàn)2-壓延溫度
[0067]由于完成了重量試驗(yàn)，壓延過(guò)程的溫度也進(jìn)行調(diào)整以確保熱塑性纖維的熔化僅出現(xiàn)在所需區(qū)域(所述凹槽)。如果溫度過(guò)高，凸起點(diǎn)區(qū)域的纖維則會(huì)一起熔化而造成光滑的表面。相應(yīng)地，以2°C為增量，將模槽輥加熱至150°C到130°C之間而對(duì)壓延工藝進(jìn)行了試驗(yàn)。每次檢測(cè)完成之后，觀察到無(wú)紡纖維在所述凹槽和所述凸起點(diǎn)區(qū)域的粘合。觀察到142°C為所需重量的最佳溫度，優(yōu)選范圍約為142-146 °C。在此溫度下，所述凸起點(diǎn)保持未熔化(未粘接)并且所述凹槽區(qū)域被熔化以形成所需圖案。此外，該織物的底部被熔化，形成了光滑表面。
[0068]試驗(yàn)3-樹(shù)脂共混與熔融的選擇
[0069]對(duì)聚丙烯熔體流動(dòng)性進(jìn)行了各種試驗(yàn)。選擇22M1-35MI的聚丙烯樹(shù)脂用于試驗(yàn)。高熔體流動(dòng)性樹(shù)脂更容易加工但生產(chǎn)出低強(qiáng)度的纖維。采用35MI的聚丙烯樹(shù)脂開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)，其生產(chǎn)出較好的均勻輪廓的纖維，但卻是較低強(qiáng)度的纖維。最后，25MI的聚丙烯樹(shù)脂被選擇與2%UV穩(wěn)定劑母粒以及2%色素添加劑相結(jié)合，以創(chuàng)造出均勻流動(dòng)性和均勻輪廓高紡出的無(wú)紡織物。我們發(fā)現(xiàn)，較高的色素率也趨向于改變材料的流動(dòng)性并因此改變所得的無(wú)紡織物的物理外觀及其均勻性。1.5%~2.5%的色素率被發(fā)現(xiàn)是與共混物一起添加時(shí)最佳的色素率，以產(chǎn)生預(yù)期的結(jié)果。
[0070]試驗(yàn)4-生產(chǎn)速度和收卷張力
[0071]進(jìn)行了各種試驗(yàn)以確保維持一個(gè)穩(wěn)定的過(guò)程，以獲得正確的握持點(diǎn)結(jié)構(gòu)。較高的速度導(dǎo)致溫?zé)岬目椢锉皇站?，使得所述凸起點(diǎn)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。我們實(shí)施了從80到40米每分鐘的線速度試驗(yàn)。作為這些試驗(yàn)的結(jié)果，我們已確定45-55米每分鐘的線速度連同上述3個(gè)試驗(yàn)中確定的最佳參數(shù)一起產(chǎn)生了令人滿意的結(jié)果。
[0072]收卷張力也被降低以確保卷筒不被卷得太緊，以致于所述凸起點(diǎn)被拉平。一旦所述織物充分冷卻下來(lái)并獲取其最終形狀，收卷張力或壓力似乎就并不影響到握持點(diǎn)。較低的線速度也為無(wú)紡布固定為其所需的設(shè)計(jì)而獲得了更好的熱處理時(shí)間。
[0073]層壓工藝
[0074]層壓工藝是確保最終產(chǎn)品具有合適的防水特性的關(guān)鍵。所述層壓工藝采用兩個(gè)獨(dú)立的無(wú)紡布(一個(gè)是普通無(wú)紡布，而一個(gè)為具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡布)，并且用作為防水層的層壓層將它們層壓在一起。I型產(chǎn)品包含單層的層壓層，而II型產(chǎn)品包含2層分離的聚合物層，用于層壓和防滑性能。例如，對(duì)于II型產(chǎn)品，具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡織物16被層壓到粗布，然后將一層防滑膜層壓至其上。
[0075]我們實(shí)施了下述試驗(yàn)以確保最終產(chǎn)品具有所需特性。
[0076]1.產(chǎn)品共混物
[0077]對(duì)該產(chǎn)品共混物進(jìn)行了優(yōu)化以確保優(yōu)秀的層壓、防水性、柔韌性以及用于安裝的柔軟度。對(duì)于層壓層最明顯的選擇為聚丙烯，即由聚丙烯構(gòu)成無(wú)紡織物。然而，使用100%的聚丙烯用于層壓層造成了非常僵硬且難以處理產(chǎn)品。以5%至高達(dá)30%的增量添加了低密度聚乙烯。當(dāng)添加30%時(shí)，觀察到了較差的層壓效果，而將其減少至25%，此時(shí)獲得了較好的層壓效果，且所得產(chǎn)品較柔軟并易于處理。進(jìn)行了積水和雨水測(cè)試以確保該產(chǎn)品具有合適的防水性能。添加了 2 %的UV添加劑以保證產(chǎn)品的UV穩(wěn)定性。
[0078]2.工藝參數(shù)優(yōu)化
[0079]對(duì)上述共混物創(chuàng)建了一條溫度曲線，以最大限度地層壓并且減少聚合物的降解。高溫會(huì)導(dǎo)致較高的聚合物流動(dòng)性，這又反過(guò)來(lái)導(dǎo)致聚合物通過(guò)無(wú)紡布的滲透性，造成了光滑的表面和較差的防水性能。260-265Γ的溫度被設(shè)立以確保該織物所需的物理特性和阻隔性能。
[0080]3.輥隙壓力
[0081]同樹(shù)脂共混物和擠出溫度一起，輥隙壓力也起到重要的作用。較高的輥隙壓力將損壞凸起點(diǎn)表面，浸漬層壓聚合物進(jìn)入無(wú)紡布層，而造成不均勻的層壓膜層，其反過(guò)來(lái)可損壞產(chǎn)品的防水性。在層壓輥的輥隙中，施加90PSI低至30PSI的壓力進(jìn)行了試驗(yàn)。我們已確定，40-50PSI范圍的壓力對(duì)于層壓和膜的完整性而言表現(xiàn)最好。我們還實(shí)施了積水和雨水測(cè)試以確保所需的物理結(jié)果。被選擇用于此工藝的輥隙的輥為鋼制的“冷卻”輥和具有大于60的肖氏硬度的硅制的“橡膠”輥，以達(dá)到最佳結(jié)果。
[0082]可以預(yù)期的是，采用我們所提供的全新模槽壓延輥生產(chǎn)的具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡產(chǎn)品可以在屋頂應(yīng)用之外的其它許多領(lǐng)域中得以應(yīng)用。例如，它可被用作房屋包層材料，如果有需要可作為透氣襯墊，或者作為房屋被膜。
[0083]如上所述，所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡布可以多種不同類型的膜層相結(jié)合，這取決于最終產(chǎn)品所需的特性。例如，所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡布可被層壓至一層具有聚丙烯或聚乙烯的層壓層的防滑膜，或者它可直接被防滑涂層所覆蓋，以提升背面(底面)的防滑性。另一個(gè)實(shí)施例為上述的II型產(chǎn)品，其中，所述具有凸起點(diǎn)的無(wú)紡布被層壓至一層機(jī)織粗布(優(yōu)選聚乙烯或聚丙烯所形成的)，該機(jī)織粗布具有聚乙烯或聚丙烯的層壓層。如果有需要，所述機(jī)織粗布的背面可被進(jìn)一步涂覆一層防滑涂層。
[0084]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備無(wú)紡織物的方法，包括: a.通過(guò)噴絲頭將熱塑性聚合物樹(shù)脂壓至輸送帶以形成由隨機(jī)取向的纏繞纖維制成的片材； b.在一對(duì)加熱輥之間壓延該片材，加熱輥中的一個(gè)作為鐫刻輥，所述鐫刻輥具有所限定的多個(gè)模槽，以生產(chǎn)出具有多個(gè)凸起部的壓延片材，所述凸起部由隨機(jī)排列的未粘接纖維構(gòu)成； 其中，所述多個(gè)凸起部中相鄰的那些個(gè)體，被粘接纖維的凹槽彼此分隔開(kāi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱輥中的另一個(gè)作為具有光滑的柱形外表面的光滑棍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱輥被加熱到一定溫度并在所述片材上施壓至一定壓力，所述一定溫度和所述一定壓力使得足以形成粘接纖維的凹槽和凸起部。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述鐫刻輥與所述光滑輥中的每一個(gè)被保持在不同溫度下。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述鐫刻輥被保持在142-146Γ之間的溫度下，而所述光滑輥被保持在137-140°C之間的溫度下。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個(gè)具有底表面的所述模槽的深度大于所述凸起部的頂表面的高度，所述凸起部的頂表面在所述凹槽的頂表面之上，以使得在所述片材的壓延過(guò)程中在所述凸起部的所述頂表面與所述模槽的所述底表面之間形成氣穴。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述高度大于0.5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，相鄰的模槽至少隔開(kāi)0.5mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熱塑性聚合物樹(shù)脂包括聚丙烯，聚乙烯，聚酯或尼龍。10.一種制備無(wú)紡織物的方法，包括: a.通過(guò)噴絲頭將熱塑性聚合物樹(shù)脂壓至輸送帶以形成由隨機(jī)取向的纏繞纖維制成的片材； b.并在一對(duì)加熱輥之間壓延所述片材，加熱輥中的一個(gè)被刻有模槽圖案，以使得所述模槽的表面與無(wú)紡片材的所述纖維之間有氣穴;將所述輥加熱至一定溫度并施加一定壓力，以使得模槽中的纖維形成防滑點(diǎn)的凸起表面，該防滑點(diǎn)由隨機(jī)排列的未粘接纖維構(gòu)成，而落在模槽外的纖維直接與加熱的壓延輥接觸并被充分融化以形成熔化的凹槽，圍繞著未粘接纖維的凸起表面。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述壓延片材與防水層進(jìn)行層壓。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括將一層加固粗布層，層壓在所述壓延片材和所述防水層之間。13.一種屋頂I吳，包括: a.包括隨機(jī)取向的纏繞纖維構(gòu)成的無(wú)紡布層，所述無(wú)紡布層具有包含多個(gè)凸起部的頂表面和具有熔化纖維的底表面，所述凸起部含有未粘接纖維，所述多個(gè)凸起部中相鄰的那些個(gè)體被熔化纖維的凹槽分隔開(kāi);以及一層防水層被層壓至所述底表面。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的屋頂膜，其特征在于，還包括層壓于所述無(wú)紡布層和所述防水層之間的粗布加固層。15.—種無(wú)紡織物，其包含多種隨機(jī)取向的纏繞纖維，形成一種具有光滑底表面的片材，其中，所述纖維被粘接;并具有一種含有多個(gè)凸起部的頂表面，所述凸起部具有未粘接纖維，所述凸起部被熔化纖維的凹槽所圍繞。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)紡織物，其特征在于，所述無(wú)紡織物的纖維由熱塑性聚合物樹(shù)脂制成。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)紡織物，其特征在于，所述凹槽具有至少0.5_的寬度。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)紡織物，其特征在于，所述凸起部具有高于所述凹槽至少.0.5mm的頂表面。
【文檔編號(hào)】B32B5/14GK105980643SQ201580006932
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日
【發(fā)明人】古普里特·辛格·桑德哈
【申請(qǐng)人】古普里特·辛格·桑德哈