專利名稱：制造墊席的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造具有織物表層和彈性背襯的墊席的方法。
具體但不限于，本發(fā)明涉及一種制造地板墊席的方法。本發(fā)明還涉及制造其它墊席和墊席類似制品的方法，包括例如桌墊和吧臺(tái)墊(bar runner)。
背景技術(shù)：
具有織物表層和橡膠背襯的地板墊席廣為人知，已經(jīng)生產(chǎn)多年。通常這種墊席具有粘合在橡膠背襯薄層上的簇絨織物表層，例如尼龍、棉、聚丙烯或這些纖維的混合物。這種墊席一般是通過在加熱成形機(jī)上使織物表層粘合到未硫化橡膠的薄層上制造。來自成形機(jī)的熱量使橡膠硫化，同時(shí)使其粘合到織物層上。EP 0,367,441 A中描述了制造這種墊席的方法。這種墊席具有非常良好的防塵控制性能，可以高效除去來自步行者足部的灰塵和濕氣，并具有良好的觸感和外觀。同時(shí)該墊席可以洗滌、經(jīng)久耐用、彈性極佳且在地板上鋪放平整。
表層由其它織物制成的橡膠墊襯地板墊席也是已知的。這些織物可以包括可帶有或不帶有絨頭或立絨(raised nap)的針織、編織、或非編織織物(例如針刺氈或紡粘型織物)，以及植絨表層。此織物表層可以使用上述類似的工藝在壓力下粘合到橡膠背襯薄層上。其它墊席和墊席類似制品，例如桌墊和吧臺(tái)墊，也可以使用類似方式制造。
上述墊席的一個(gè)缺點(diǎn)是，由于橡膠背襯材料的成本相對(duì)高，其價(jià)格趨向昂貴。因此，該墊席只在某些市場部分得到有限的商業(yè)成功，而低成本制品是需要的。例如，在商業(yè)和零售或住宅市場部分，橡膠的防塵控制墊席實(shí)現(xiàn)的市場占有僅為總墊席銷售的大約5％，此市場部分售出的其余墊席是無墊襯或者PVC或乳膠墊襯的。
然而，PVC和乳膠墊襯墊席與常規(guī)的橡膠墊襯墊席相比有很多缺點(diǎn)。具體的說，PVC墊襯墊席的彈性差，特別是在低溫下，且這種墊席展開后經(jīng)常不能在地板上鋪設(shè)平整。當(dāng)與橡膠墊襯墊席相比時(shí)，外觀和觸感也較差，會(huì)隨時(shí)間變脆，當(dāng)其置于地毯上時(shí)滑動(dòng)阻力非常小。同時(shí)，與PVC墊襯墊席制造和銷毀相關(guān)的環(huán)境問題在增加。然而，由于這種墊席的低價(jià)格，某些市場部分容忍了這些缺點(diǎn)。
在特定應(yīng)用中，回收橡膠已經(jīng)被有效用作新鮮橡膠的低成本替代物。這種應(yīng)用的一些例子討論如下EP0135595號(hào)描述了一種制造可用作運(yùn)動(dòng)場的網(wǎng)形地板遮蓋物的方法。該網(wǎng)由下部的織物基底和粉碎的廢橡膠，和/或新或廢橡膠顆粒的上層組成，其中上層中的降解廢橡膠，和/或新或廢橡膠顆粒與預(yù)聚物(如不限溶劑的單組分粘合劑)混和，涂布在傳送帶皮帶上，壓縮后硫化。
DE 4,212,757號(hào)描述了一種形成彈性層的混合物的模鑄構(gòu)件，且包含粒化回收材料和粘合劑。該構(gòu)件具有界面粘合在一起的三層厚度均勻的壓縮層。上層和中層通過平板形成，下層具有凹槽隔開的峰形腳。各獨(dú)立層是由不同顆粒尺寸的不同材料形成的。該構(gòu)件可以被用作遮蓋物，例如作為地板遮蓋物。
帶有壓縮模鑄橡膠碎屑背襯且在背襯上覆有植絨表層的墊席以商品名“Royal mat”提供。壓縮模鑄背襯通過混和橡膠碎屑和粘合劑，然后在高壓下壓縮模具中的混合物層，同時(shí)粘合劑將碎屑粘合在一起。隨后使用粘合劑將植絨織物表層覆在背襯上。
壓縮模鑄制造的橡膠碎屑背襯密度大和變形性低。這使得墊席笨重而僵硬，從而無法很好適應(yīng)其下地板的形狀。因此該墊席不具有常規(guī)橡膠墊襯墊席的性能特性。
用輕度粘合的碎屑橡膠制造的橡膠地毯墊襯也是已知的。然而該墊襯是在沒有任何明顯壓力下制造的，因此對(duì)于墊席背襯而言該墊襯的結(jié)合程度不足以使其足夠耐用。
雖然上述應(yīng)用，回收橡膠仍沒有和新鮮橡膠一樣的性能特性。具體的說，由于粘合劑材料的存在，其具有更低的抗拉性和更高的剛度。因此，由于認(rèn)為其不具備勝過PVC的明顯優(yōu)勢(shì)，通常不認(rèn)為回收橡膠適于充當(dāng)墊席的背襯材料。
因此希望提供一種利用回收橡膠制備墊席的方法，該方法可以制造克服了PVC墊襯墊席和壓縮模鑄墊席的性能缺點(diǎn)，并避免常規(guī)橡膠墊襯墊席有關(guān)的相對(duì)高的成本的墊席。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造具有織物表層和彈性墊襯的墊席的方法，該方法包括混和彈性碎屑和粘合劑，使碎屑/粘合劑混合物沉積形成層，在此層上鋪設(shè)織物表層材料(element)以形成墊席組件，對(duì)墊席組件壓縮的同時(shí)使粘合劑固化，以使彈性碎屑固結(jié)以形成彈性碎屑間含有空隙的彈性背襯，且織物表層材料粘合到彈性背襯上。
貫穿本說明書始終的術(shù)語“碎屑”具有橡膠工業(yè)中任何“破碎的”橡膠的標(biāo)準(zhǔn)含義因此，橡膠碎屑可以是在一個(gè)范圍內(nèi)的任意尺寸，包括粉末，顆粒和碎片。作為本發(fā)明的需要，術(shù)語“粉末”表示可以通過2mm篩孔的碎屑或最大尺寸為2mm的碎屑。作為本發(fā)明的需要，“顆?！北硎究赏ㄟ^6mm篩孔的碎屑或最大尺寸為6mm的碎屑。顆?？梢园ㄈ舾煞勰?，但通常比粉末大且具有與顆粒標(biāo)準(zhǔn)最大尺寸相近的平均重量大小?！八槠贝肀阮w粒大的碎屑。
應(yīng)當(dāng)注意任何批次的橡膠碎屑通常包含一部分比名義上碎屑尺寸小的碎屑。因此，例如，發(fā)現(xiàn)使用1.5mm篩子的造粒機(jī)(即具有直徑為1.5mm的孔)制備的碎屑具有碎屑尺寸分布，使用標(biāo)準(zhǔn)化“Endecott”試驗(yàn)篩(test sieves)(ISO3310-12200，BE410-12000，ASTM E1195)測量，其中在1.0-2.0mm范圍中含有72.82wt％，在0.71-1.0mm中含有17.45wt％，在0.5-0.71mm中含有6.90wt％，在0.25-0.5mm中含有2.65wt％以及在0-0.25mm中含有0.18wt％。因此，在本說明書中，當(dāng)提到1.5mm碎屑時(shí)，代表使用1.5mm篩子的造粒機(jī)制備的碎屑。當(dāng)提到“固化”粘合劑時(shí)，代表根據(jù)該粘合劑的性質(zhì)對(duì)其進(jìn)行硫化或者熱定形。
我們令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，制造具有優(yōu)越性能特性且其背襯由彈性碎屑和粘合劑制成的墊席是可行的。具體的說，我們發(fā)現(xiàn)通過精細(xì)控制制造過程中的壓力，能夠制造背襯中彈性碎屑間含有空隙的墊席，其達(dá)到或超過具有PVC墊襯層的墊席和現(xiàn)有壓縮模鑄墊席的性能?？梢允褂孟鄬?duì)廉價(jià)的材料(例如，來自舊墊席的回收橡膠)，通過單程式制造，從而得到高性能但低成本，可以替代常規(guī)橡膠墊襯墊席、壓縮模鑄墊席和PVC墊席的該墊席。
碎屑間的空隙的存在提高了背襯的彈性，因此補(bǔ)償了粘合劑的僵硬效果并提供了可與常規(guī)橡膠背襯相比的變形能力。該墊席比壓縮模鑄橡膠墊襯墊席和PVC墊襯墊席更加柔軟，特別是后面的低溫例子中。而且，該背襯的抗拉性比粒狀橡膠地毯墊襯的抗拉性大的多，且對(duì)于大多數(shù)墊席背襯，甚至在墊席的無支撐邊緣區(qū)域，這種抗拉性是足夠的。當(dāng)該背襯被放置在地毯上部時(shí)其還非常穩(wěn)固，可能是因?yàn)榈靥旱慕q毛織物抓握住了該背襯碎屑間的無數(shù)小裂口。與常規(guī)橡膠墊襯墊席相比其還相對(duì)輕巧且具有良好的耐火性。
該墊席組件的壓縮壓力優(yōu)選為16psig(110kPa)較好，優(yōu)選在2-8psig(14-55kPa)的范圍內(nèi)。
該墊席組件的壓縮到彈性背襯的厚度是未壓縮碎屑/粘合劑層厚度的60-100％的范圍內(nèi)較好，優(yōu)選為65-80％。
該墊席組件的壓縮溫度為50-200℃較好，優(yōu)選110℃-140℃，最優(yōu)選125℃左右。
該墊席組件可以經(jīng)過包括低溫階段和更高溫度階段的多步階段壓縮。如果粘合劑選自熱固性和可水硫化的聚合材料及其混合物，該墊席組件優(yōu)選經(jīng)過包括至少一個(gè)低溫階段和隨后的至少一個(gè)更高溫度階段的多步階段壓縮。另一種選擇，如果粘合劑選自熱固性聚合材料、熱熔性粘合劑及其混合物，該墊席組件優(yōu)選經(jīng)過包括至少一個(gè)高溫階段和隨后的至少一個(gè)更低溫度階段的多步階段壓縮。
該墊席組件可以在具有充氣膜的成形機(jī)上壓縮。成形機(jī)可以是加熱成形機(jī)，其可以包括多個(gè)區(qū)，包括低溫區(qū)和更高溫度的區(qū)。墊席組件經(jīng)多個(gè)步驟被傳送通過成形機(jī)較好，以使其在多個(gè)區(qū)中的每一個(gè)順次壓縮。該墊席組件可以在傳送帶上被傳送通過成形機(jī)，且可以使用相對(duì)于傳送帶以恒定速度移動(dòng)的涂布裝置在傳送帶上沉積碎屑/粘合劑混合物。該涂布裝置帶有振動(dòng)式刮刀較好。
在碎屑/粘合劑層上鋪設(shè)連續(xù)織物材料。另一種選擇，在碎屑/粘合劑層上連續(xù)鋪設(shè)單個(gè)的織物材料。彈性優(yōu)選為橡膠，更優(yōu)選丁腈橡膠。這種背襯材料在成本可以比PVC低，且不存在PVC相關(guān)的環(huán)境問題的情況下提供比PVC更好的性能。丁腈橡膠是用于描述其主要聚合成分是丙烯腈丁二烯共聚物的復(fù)合橡膠混合物的術(shù)語。其還可以含有例如碳黑的填充劑、硫化系統(tǒng)、增塑劑和其它輔助組分。
彈性背襯顯示出至少為本文此處定義的14％的變形性較好。優(yōu)選變形性為14-50％，更優(yōu)選14-25％。
彈性背襯容積密度為制備碎屑用彈性密度的45-70％的范圍內(nèi)較好，優(yōu)選55-70％。
背襯的密度小于1g/cm3較好。該背襯的密度優(yōu)選在0.5-0.9g/cm3的范圍內(nèi)，更優(yōu)選0.7-0.9g/cm3。
背襯顯示出耐磨強(qiáng)度為至少0.8N/mm2較好。優(yōu)選耐磨強(qiáng)度為大約0.5N/mm2或更高。
墊席背襯優(yōu)選具有至少為1mm的厚度。碎屑尺寸可以在大約0.8mm-6mm的范圍內(nèi)，而通常優(yōu)選碎屑尺寸小于大約5mm的直徑。更明確的說，發(fā)現(xiàn)碎屑尺寸在大約2mm-大約4mm的范圍內(nèi)，在應(yīng)用中優(yōu)選大約3mm或更小的尺寸較好。選擇所使用的碎屑尺寸和所使用的粉末的相對(duì)百分比，如果有的話，與預(yù)期的墊席性能特性和預(yù)期的制造成本有些相關(guān)。因?yàn)槭褂眯∷樾?即，例如小于大約1mm的粉末)往往需要增加所使用的粘合劑從而增加制造成本，如果重要的是將制造成本降到最低，優(yōu)選限定使用小顆粒和大粉塵(例如，在大約1mm-大約4mm范圍內(nèi)的碎屑，或優(yōu)選大約2mm至大約3mm范圍占優(yōu)勢(shì)地位的碎屑)。
使用粉狀碎屑增大了所得背襯的強(qiáng)度，并產(chǎn)生較光滑的外觀，但提高了額外的研磨需求和額外的粘合劑使用需求的制造成本。因此，可以調(diào)整粉狀碎屑的用量以適應(yīng)產(chǎn)品的需要；已發(fā)現(xiàn)含有至少10wt％的粉末是有用的。優(yōu)選彈性碎屑至少部分含有搗碎的硫化橡膠。該橡膠優(yōu)選為丁腈橡膠。彈性碎屑可以包含除粉末彈性碎屑外的碎屑尺寸組合。
粘合劑可以含有幾種不同材料中的任何一種。例如，粘合劑可以是聚氨基甲酸酯MDI粘合劑。優(yōu)選其選自4，4-亞甲基-p-二異氰酸苯酯(MDI)單和雙組分粘合劑。該粘合劑是不限溶劑的單組分(濕固化)聚氨基甲酸酯粘合劑較好。這種粘合劑通常以4-12％的水平存在。另一種選擇，粘合劑可以是熱熔性粘合劑且預(yù)期其以3-10％的水平存在。當(dāng)碎屑/粘合劑混合物中含有粉末彈性碎屑且粘合劑是單組分聚氨基甲酸酯粘合劑時(shí)，優(yōu)選粘合劑的水平在9-20％的范圍內(nèi)，如實(shí)驗(yàn)可以確定的。特殊時(shí)可以使用最高達(dá)25％的粘合劑水平。
碎屑/粘合劑混合物可以含有粉末或液體添加劑，該添加劑選自由抗菌添加劑、阻燃添加劑、色素(例如氧化鐵)、以及抗靜電添加劑(例如碳纖維)組成的組中。其為墊席提供附加功能。
通過在大于織物材料或多個(gè)織物材料的面積上涂布碎屑/粘合劑混合物，在墊席至少兩條相對(duì)邊緣上提供織物表層外圍之外延伸的碎屑橡膠飾邊。碎屑橡膠飾邊可以提供圍繞墊席的整個(gè)外圍設(shè)置。
織物表層含有簇絨織物，其包含簇生在簇絨基底上的粗節(jié)紗。另一種選擇，織物表層含有針織、編織或非編織織物、或植絨表層。
邊飾帶可以粘合到彈性背襯與其至少一條鄰近的邊緣。針織表面部件部分交迭，并與邊飾帶粘合較好。
此墊席可以是地板墊席、桌墊、吧臺(tái)墊，或任何其它墊席或墊席類似制品。
通常，大量生產(chǎn)的或零售的地板墊席以PVC墊襯。根據(jù)本發(fā)明所述的以彈性碎屑?jí)|襯的墊席的優(yōu)勢(shì)在于其制造成本與PVC墊席相似，而外觀和觸感優(yōu)于PVC墊席。此外，其低溫彈性也比PVC好的多，這意味著彈性碎屑?jí)|襯墊席可以比PVC墊襯墊席更好的鋪設(shè)在地板上。該墊席與PVC墊襯墊席相比還不容易隨時(shí)間變脆。在測試中，我們發(fā)現(xiàn)在從-16℃的儲(chǔ)存中移出后，碎屑橡膠墊襯墊席保持足夠的彈性，立即展開和鋪平。根據(jù)本發(fā)明制造的墊席在較高溫度下也比PVC墊席更容易展開，且比常規(guī)硫化橡膠墊席釋放出更少橡膠特有的氣味。卷繞能力對(duì)于大量生產(chǎn)的墊席來說很重要，因?yàn)槠浣?jīng)常超過6m并可以長達(dá)25m。這對(duì)于零售墊席來說也很重要，因?yàn)槠鋾r(shí)常以卷繞的形式出售，以使較長尺寸的墊席可以搬運(yùn)回家。在兩種墊席卷起后，根據(jù)本發(fā)明制造的墊席在鋪放的平展性或墊席飾邊起伏的數(shù)量方面明顯占優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明將僅僅通過實(shí)施例，參考附圖的方式進(jìn)一步說明，如下簡要說明附圖附

圖1是墊席的剖面?zhèn)纫晥D；附圖2是該墊席的俯視圖；附圖3是該墊席的局部放大仰視圖；附圖4是制造該墊席的機(jī)器的側(cè)視圖；附圖5A至5D是顯示不同橡膠碎屑?jí)|襯層的剖面的照片；附圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案在壓縮前平放的墊席組件的分解側(cè)視圖，以及附圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案制造的墊席的局部放大剖面?zhèn)纫晥D。
參考附圖1和2，顯示了織物表層1粘合到丁腈橡膠碎屑背襯2上的墊席。在這種情況下，顯示的織物表層為簇絨織物。然而應(yīng)當(dāng)理解也可以使用其它織物，包括，例如針織、編織和非編織織物，以及植絨表層。
織物表層1包括簇生在基底(或初級(jí)背襯)上的簇絨，例如編織或非編織的聚酯或聚丙烯。簇絨可以切割、打圈或二者皆可，通常包括割絨。合適的織物材料包括聚丙烯、尼龍、棉、其混合物以及其它任何可以簇生在簇絨基底中以形成絨狀表面的纖維或紗。紗可以是紡前染色的或可以在制造之中或之后在墊席上印花。
織物表層1比背襯稍微小一點(diǎn)，留出環(huán)繞墊席外圍延伸的橡膠碎屑飾邊3?？梢哉w省略邊飾帶，或可選擇在墊席的相對(duì)側(cè)設(shè)置兩條邊飾帶而在墊席的末端不設(shè)飾邊。對(duì)于卷繞或制席來說優(yōu)選后一結(jié)構(gòu)。墊席的寬度和其它尺寸可以是那些大量生產(chǎn)的或零售墊席常規(guī)使用的任意尺寸或者其它任意合適尺寸。對(duì)于背襯厚度小的墊席，其優(yōu)點(diǎn)在于織物表層覆蓋了背襯的整個(gè)上表面。出于審美原因，這種墊席經(jīng)常配有被稱為“光學(xué)飾邊”的飾邊，其為環(huán)繞墊席外圍的暗色印花區(qū)。
附圖3更詳細(xì)地顯示了橡膠碎屑背襯2。其通常包括粘合劑(未顯示)粘合在一起的一系列橡膠碎屑6，其中每一個(gè)碎屑與相鄰碎屑粘合。粘合劑還將背襯2和織物表層1粘在一起。橡膠碎屑間存在許多空隙7，其中一部分可以部分或完全地被粘合劑充滿。由于空隙的存在，背襯層的容積密度小于構(gòu)成該碎屑構(gòu)成的固體橡膠材料的密度，且通常為該固體橡膠密度的45％-70％。
通常，任何一批顆粒會(huì)包含顆粒直徑分布，平均顆粒尺寸明顯小于可通過篩孔的最大尺寸。例如，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用4mm的篩孔時(shí)，大多數(shù)顆粒處于1-3mm的范圍內(nèi)(即其可通過3mm的篩孔但不能通過1 mm的篩孔)。此外，還應(yīng)注意顆粒的形狀往往是不規(guī)則的且其厚度經(jīng)常比標(biāo)準(zhǔn)顆粒尺寸小的多。因此，隨著在壓縮過程中發(fā)生的壓縮的存在，我們可以發(fā)現(xiàn)能夠使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸比背襯厚度大的顆粒來制造背襯層。
碎屑優(yōu)選丁腈橡膠，且優(yōu)選來自回收工業(yè)墊席的橡膠。租賃工業(yè)部門是碎屑原料的一個(gè)理想來源，因?yàn)槠淇杀ＷC使用低滲入、低著色的丁腈橡膠碎屑作為墊席制造的出發(fā)點(diǎn)。碎屑可以包括來自原墊席織物表層的少許絮狀物，或許粘在碎屑中。優(yōu)選盡可能低的絮狀物含量，最優(yōu)選低于10wt％。
碎屑尺寸可以在大于0.01-8mm的范圍內(nèi)。通常選擇使用和性能需要的盡可能大的尺寸。然而，比顆粒大的碎屑(即大于大約6mm)可能被視作粒度過大，且小于0.8mm的碎屑可能被視為成本過高(就供應(yīng)和增加的粘合劑需求兩者而言均是)。通常認(rèn)為在大約2mm至大約4mm范圍內(nèi)的碎屑是優(yōu)選的。具體的說，認(rèn)為可通過4mm孔篩的碎屑(即主要是大約3mm或更小的碎屑)特別適用于地墊。依照本文這里的教導(dǎo)，期望使用粉末(即尺寸小于2mm的碎屑)?？梢赃x擇碎屑尺寸以得到具有不同回彈力的墊席。我們發(fā)現(xiàn)較大的碎屑提供較大的回彈力。
可將碎屑與同種材料或不同材料的粉末混和，提供較大的抗拉性。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于給定粘合劑水平，粉末可以增大抗拉強(qiáng)度。使用粉末或液體形式的其它添加劑可以提供相同或不同的優(yōu)點(diǎn)。適用的添加劑包括但不限于抗菌材料、阻燃添加劑、增味劑、著色劑或色素(例如氧化鐵粉末)、抗靜電添加劑(例如碳纖維)、填充物以及其它常見已知添加劑。
粘合劑可以是熱熔性或熱固性類型。依照制造背襯使用的工藝，粘合劑可以是液體或粉末形式。優(yōu)選粘合劑選自以下類型中的一種聚氨基甲酸酯反應(yīng)性熱熔粘合劑、共聚多酯或共聚多胺反應(yīng)性和熱固性熱熔粘合劑，以及4，4-亞甲基-p-二異氰酸苯酯(MDI)聚氨基甲酸酯單和雙組分粘合劑。
重要的是粘合劑具有良好的粘合性能以確保碎屑的良好結(jié)合，以及提供足夠的游離粘合劑以能夠形成與織物表層的物理或化學(xué)粘合。粘合劑還應(yīng)當(dāng)具有足夠凝聚強(qiáng)度以使賦予背襯足夠的強(qiáng)度。當(dāng)使用簇絨織物時(shí)，粘合劑應(yīng)當(dāng)可以在足夠低的溫度和壓力下硫化或固化，以基本避免壓碎絨頭。
粘合劑可以含有任何已知的交聯(lián)劑或硫化催化劑以適應(yīng)所制造的墊席和所使用的橡膠的工藝和預(yù)期性能。
粘合劑執(zhí)行將碎屑聚攏在一起以形成背襯和將背襯粘合到墊席織物表層上的雙重作用。為充分執(zhí)行兩種作用，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用碎片或顆粒時(shí)，粘合劑的水平應(yīng)當(dāng)在碎屑重量的2-12％的范圍內(nèi)。使用少于2％的粘合劑使得背襯的抗拉強(qiáng)度非常低。使用超過12％的粘合劑，得到的背襯僵硬并導(dǎo)致外皮(skin)的形成。當(dāng)向背襯中加入橡膠碎屑粉末時(shí)，由于一定重量的橡膠碎屑粉末較大的表面積/重量，最佳性能所需的粘合劑用量更多。對(duì)于粉末，特別是尺寸小于0.5mm的微細(xì)橡膠碎屑粉末，粘合劑的數(shù)量應(yīng)當(dāng)依照加入粉末的尺寸和數(shù)量處于9-20％的范圍內(nèi)。因?yàn)榧尤敕勰┨岣吡丝估瓘?qiáng)度，包含少量粉末能夠提高背襯的強(qiáng)度而不過多增加粘合劑含量。
通常在粘合劑含量和橡膠碎屑尺寸間，以及在粘合劑含量和形成背襯層時(shí)施加在橡膠碎屑上的壓力之間存在反比關(guān)系。因此，當(dāng)碎屑尺寸和壓力增大時(shí)，粘合劑含量減少。粘合劑含量還依賴于其它因素，例如粘合劑的類型、使用的橡膠材料以及織物類型，且可以通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)確定。例如，粘合劑可以是液體聚氨基甲酸酯MDI粘合劑，其中如果墊襯基本上由碎片或顆粒組成，優(yōu)選粘合劑以4-12％的水平存在。粘合劑還可以進(jìn)一步含有與該粘合劑相容的液體形式的添加劑，例如著色劑、增塑劑和芳香劑，粘合劑還可以含有其它添加劑，例如適于添加到液體介質(zhì)中，作為碎屑添加劑列出的那些。
粘合劑可以選擇熱塑性或熱固性熱熔劑粉末，其中如果墊襯基本上由碎片或顆粒組成，優(yōu)選粘合劑以3-10％的水平存在。粉末狀粘合劑還可以含有其它添加劑，例如適于添加到粉末介質(zhì)中，作為碎屑添加劑列出的那些。
粘合劑含量的優(yōu)選范圍可以概括如下碎片/顆粒背襯粘合劑含量在2-12％的范圍內(nèi)，優(yōu)選4-12％的MDI粘合劑或3-10％熱熔性粘合劑。
粉末含量≥10％的背襯粘合劑含量在9-20％的范圍內(nèi)，優(yōu)選14％或更高。
特殊時(shí)可以使用最高達(dá)25％的粘合劑含量，即使其可以導(dǎo)致外皮的形成。
根據(jù)本發(fā)明制造墊席的例子在表1中給出。
表1-制品的例子

gm-2是克每平方米。
以下將參考附圖4對(duì)制造附圖1-3所示墊席的方法進(jìn)行說明，其中附圖4是用于制造墊席的機(jī)器的剖面?zhèn)纫晥D，顯示了制作中的墊席。該機(jī)器包括常規(guī)的加熱成形機(jī)9，其中包括加熱金屬滾筒10，該滾筒上方是固定在外框14上的充氣膜12。滾筒10被分為第一部分10a和第二部分10b，這兩部分可以被加熱到不同的受控溫度。充氣膜12設(shè)置成在受控壓力下充氣，隨后在自動(dòng)控制下排空。
電動(dòng)傳送皮帶16圍繞并越過加熱滾筒10延伸，包括成形機(jī)9一側(cè)的進(jìn)料部分16a，其中墊席可放置在該進(jìn)料部分上，以及成形機(jī)相對(duì)側(cè)的出口部分16b，墊席可以由此被傳送出成形機(jī)9。皮帶16是由，例如，PTFE包覆的編織玻璃織物制造的，以防止墊席粘附在上面。使用中，傳送皮帶16在箭頭A的方向上步進(jìn)式前進(jìn)，以使墊席經(jīng)過許多不連續(xù)階段被傳送通過成形機(jī)。
釋放皮帶18固定在輥?zhàn)?0上并設(shè)定為當(dāng)傳送皮帶前進(jìn)時(shí)圍繞膜12和外框14旋轉(zhuǎn)。釋放皮帶18是由，例如，PTFE包覆的編織玻璃織物制造的，以防止墊席的橡膠背襯薄層粘附在此或膜12上。
混和碎屑和涂布裝置20固定在傳送皮帶的輸入段16a的上面，以在皮帶上沉積形成橡膠碎屑和粘合劑混合物層22。裝置20包括橡膠碎屑儲(chǔ)料器24、帶有進(jìn)料/混和螺旋槳(未顯示)的進(jìn)料管26以及用于在皮帶16上鋪設(shè)橡膠碎屑/粘合劑混合物層的延伸器28。進(jìn)料管26包括液體粘合劑和催化劑(水加催化劑)的進(jìn)口30a和30b，其中液體粘合劑和催化劑使用計(jì)量流量泵(未顯示)以受控速度加入進(jìn)料管26中。粘合劑和催化劑與橡膠碎屑在進(jìn)料管26中混和，該混合物通過延伸器28沉積到皮帶16上。
延伸器28設(shè)置為沉積形成厚度基本均一的碎屑/粘合劑混合物層。為達(dá)到這個(gè)目的，其可以由在皮帶16的寬度上均勻分配混合物的分配器，或可選擇設(shè)置為橫越皮帶16寬度進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)(在垂直于附圖平面的方向)。
為保證碎屑/粘合劑層22具有均一的厚度，刮刀32以固定距離固定在在皮帶16上方，位于涂布裝置20和成形機(jī)9之間。刮刀32優(yōu)選設(shè)置為從一端到另一端(在垂直于附圖平面的方向)，和/或上下(在附圖平面中垂直地)振動(dòng)，以防止碎屑材料在刮刀下被攔截和積累。
碎屑涂布裝置20和刮刀32被固定在電動(dòng)力支架(未顯示)上前后(在附圖平面上為左右)移動(dòng)。當(dāng)隔膜充氣時(shí)，皮帶16是固定的，支架通常以大約1cm/秒的速度沿箭頭B的方向向后緩慢移動(dòng)(向左)，以在皮帶16上沉積碎屑/粘合劑混合物層。當(dāng)隔膜放空時(shí)皮帶前進(jìn)，同時(shí)支架也以稍微慢一點(diǎn)的速度向前移動(dòng)，從而相對(duì)于皮帶保持恒定速度。因此，例如，如果皮帶以100cm/秒的速度前進(jìn)，支架將以99cm/秒向前移動(dòng)，從而相對(duì)于皮帶的速度始終為1cm/秒。這樣可以在皮帶16上連續(xù)沉積形成均一的碎屑/粘合劑混合物層22。
用作墊席織物層的織物34安放在位于刮刀32和成形機(jī)9之間的卷軸36上。當(dāng)皮帶16前進(jìn)時(shí)織物34被鋪設(shè)在碎屑/粘合劑層22上，形成被拖入成形機(jī)9的復(fù)合墊席組件。
可選擇在皮帶的出口部分16b的上方配置卷取軸(未顯示)，從機(jī)器中移走完成的墊席制品。完成的墊席可選擇切割成單個(gè)的墊席部分，然后可以將其移走并疊放。該機(jī)器可以包括用于將墊席切割成獨(dú)立墊席部分和/或用以修剪墊席縱向(側(cè)邊)邊緣的切割器。
操作中，橡膠碎屑38被加入儲(chǔ)料器24，粘合劑/催化劑供應(yīng)被連接到進(jìn)料管26的進(jìn)口30a、30b上。成形機(jī)9預(yù)熱到所需溫度例如滾筒的第一部分10a可以加熱到大約60℃的溫度，同時(shí)第二部分10b加熱到大約125℃的溫度。
啟動(dòng)進(jìn)料/混和螺旋槳和計(jì)量流量泵，橡膠碎屑通過進(jìn)料管26進(jìn)料并與所需數(shù)量的粘合劑/催化劑混和。當(dāng)攜帶涂布裝置20的支架和刮刀32被驅(qū)動(dòng)向后時(shí)，在皮帶16上沉積該混和物，在皮帶上涂布均一的混合物層。
當(dāng)已經(jīng)沉積形成足夠尺寸的層時(shí)，啟動(dòng)傳送皮帶電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)皮帶16沿箭頭A的方向向前。當(dāng)皮帶16移動(dòng)時(shí)，織物34鋪設(shè)在碎屑/粘合劑層22上，碎屑/織物復(fù)合物被部分送入成形機(jī)，以使其處于膜12和滾筒的第一部分10a之間。然后皮帶停止且膜12充氣，例如到大約4psi(28kPa)的壓力以將織物34壓入碎屑/粘合劑層22中，同時(shí)壓縮該碎屑/粘合劑層。然而，由于滾筒的第一部分10a的溫度相對(duì)低，在此階段粘合劑沒有完全硫化。其有助于防止在完成的墊席的鄰近部位間形成永久的邊界或階步。其間，涂布裝置20連續(xù)在皮帶的進(jìn)料部分16a上沉積形成碎屑/粘合劑混合物層22。
在預(yù)定時(shí)間后(例如大約2min)，膜12放空且皮帶16再進(jìn)一步，帶動(dòng)墊席組件的另一部分進(jìn)入成形機(jī)的第一部分同時(shí)將位于第一部分的部分進(jìn)一步送入成形機(jī)，以使其處在膜12和滾筒高溫的第二部分10b之間。然后隔膜再次充氣且位于成形機(jī)第一部分的墊席組件的部分進(jìn)行如上所述的低溫壓縮，同時(shí)現(xiàn)在位于成形機(jī)第二部分的部分進(jìn)行完成粘合劑固化的高溫壓縮。隔膜放空的時(shí)間盡可能短(例如大約5秒)，以使成形機(jī)施加的壓力僅僅釋放最短時(shí)間。
壓縮過程連續(xù)重復(fù)，因而完成的產(chǎn)品40出現(xiàn)在從成形機(jī)傳送皮帶的出口部位16b的階段，如上面描述的被卷繞到卷盤上或切割成單個(gè)墊席并疊放。
當(dāng)然可以對(duì)上述工藝作出各種修改。例如，代替使用連續(xù)長度的織物形成織物層，可以在碎屑/粘合劑層上鋪設(shè)單個(gè)織物材料以制造單個(gè)墊席。這些織物材料可以手工鋪設(shè)或使用給料設(shè)備自動(dòng)鋪設(shè)。通過在織物材料間留出距離，可以在墊席的兩端形成橡膠飾邊。
涂布裝置可以含有用于控制進(jìn)料管26中碎屑/粘合劑混合物溫度的裝置，以防止粘合劑過快固化。例如，進(jìn)料管可以配有冷水夾套。可選擇通過調(diào)節(jié)加入粘合劑中的催化劑量來控制粘合劑硫化的速度。
可以使用熱塑性或熱固性熱熔粉末粘合劑代替液體粘合劑，在這種情況下其可以在儲(chǔ)料器24中與橡膠碎屑混和。然后進(jìn)料管26上的進(jìn)口30a、30b不再需要。如果使用熱固性熱熔粉末粘合劑，滾筒的第一部分10a的溫度可以設(shè)為高于第二部分10b的溫度以使粘合劑迅速熔化，且第二部分10b可以設(shè)為更低溫度以保持對(duì)碎屑/粘合劑層22的壓縮同時(shí)冷卻和硫化粘合劑。
雖然通常優(yōu)選隔膜在滾筒上方的成形機(jī)，也可以使用滾筒位于隔膜上方的倒轉(zhuǎn)的成形機(jī)。
我們發(fā)現(xiàn)通過使用上述工藝，可以通過調(diào)整成形機(jī)中施加在背襯上的壓力來控制背襯的彈性和強(qiáng)度。增大壓力可以增大背襯的抗拉強(qiáng)度，且降低壓力可以增加背襯的彈性。因此通過精細(xì)控制背襯壓力可以達(dá)到預(yù)期的背襯性能特性。
當(dāng)使用簇絨織物時(shí)，還能夠基本上避免壓碎絨頭的問題。這是因?yàn)槌尚螜C(jī)在比常規(guī)墊席壓縮中通常采用的低的多的壓力(通常為4psig/28kPa)和溫度(大約125℃)下操作，常規(guī)墊席壓縮通常在20-40psig(140-280kPa)或更高的壓力和高于160℃的溫度下進(jìn)行操作。通過使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┥踔量赡茉诟偷臏囟?例如低至大約50℃)下操作成形機(jī)。更低的壓力和溫度是可能的，因?yàn)橄鹉z碎屑已經(jīng)硫化，且熱和壓力僅需足夠激活粘合劑，將顆粒壓在一起，使它們彼此粘合并粘合到織物層。在常規(guī)墊席制造工藝中，需要高的多的壓力和溫度以軟化和硫化硫化橡膠背襯，并將織物層壓到背襯中。
該墊席與具有高密度背襯的壓縮模鑄墊席相比提供更高水平的舒適度和更低的密度。該墊席適用于零售和大量生產(chǎn)部分。
實(shí)施例在篩孔為3mm的成粒機(jī)中使硫化丁腈橡膠?；?，然后使顆粒通過0.8mm篩以除去小于0.8mm的微粒，制備一批0.8mm至3mm的橡膠碎屑。然后將顆粒與8％的MDI粘合劑混和。將該混合物分開并將該碎屑混合物均勻涂布為8mm的厚度以制備橡膠墊席背襯樣品，然后使用空氣囊成形機(jī)在不同壓力下壓縮該混合物以制備一系列樣品。空氣囊中的壓力從無壓力到45psig(310kPa)的范圍內(nèi)。所有如此形成的橡膠背襯樣品在125℃下固化或壓縮10min。然后在每個(gè)樣品上切割出25mm的方形斷口并測量其厚度和重量。由此確定樣品的密度和橡膠碎屑層的容積密度，容積密度以制備的碎屑的材料密度的百分?jǐn)?shù)表達(dá)。數(shù)據(jù)在表2中給出。
表2-密度測試數(shù)據(jù)

被稱為“Royal”的樣品是現(xiàn)有技術(shù)中以前被稱為“Royal”的墊席的背襯層，其通過在固定印壓機(jī)中壓縮模鑄橡膠碎屑以形成非常密集的背襯而形成。被稱為“橡膠”的樣品是常規(guī)地板墊席的固體硫化橡膠背襯。
由表2中可以看出當(dāng)施加的壓力增大時(shí)密度也增大。達(dá)到的最大密度是1.11g/cm3，其容積密度等于固體橡膠背襯密度的91％。理論上，如果背襯樣品100％壓縮以除去全部空隙，其密度將為大約1.22g/cm3，其與被稱為“橡膠”的常規(guī)硫化墊席的固體橡膠背襯密度相稱。由該表可以看出，壓縮模鑄制品(“Royal mat”)的密度與我們使用45psi(310kPa)壓力所獲得的密度大致相等。
表2還給出了背襯厚度從壓縮前的8mm左右縮減到壓縮后4-6mm左右的總圖，顯示出其最高達(dá)初始厚度的50％縮減量。
然后測試樣品以確定其變形性。該測試使用10mm直徑腳的厚度測量儀進(jìn)行。在該厚度測量儀的測量活塞上加上砝碼。首先使用60g砝碼測量初始背襯厚度，然后使用800g砝碼重新測量該厚度。變形性是當(dāng)裝載壓力增大到800g時(shí)裝載60g厚度的下降的百分比。其結(jié)果如表3所示。
表3-變形性測試數(shù)據(jù)

由表2中可見在形成壓力和密度之間的相關(guān)性，且由表3可見在壓力(密度)和變形性之間存在相關(guān)性。這種相關(guān)性可以如下表達(dá)形成壓力越高，密度越大，而密度越大，變形性越小。
在表2，3和4中，被稱為“橡膠”的樣品是可商購得的硫化橡膠墊襯工業(yè)墊席。因?yàn)楹笳咧姓澈蟿┑拇嬖?，硫化橡膠越軟，與高壓碎屑背襯相比其變形性越大。粘合劑材料與硫化橡膠相比相對(duì)堅(jiān)硬，這降低了背襯的彈性。
通過壓縮模鑄制造的墊席(“Royal mat”)中，墊席背襯的容積密度為用以制備碎屑的材料密度的大約90％，且通常在80-95％的范圍內(nèi)。由于粘合劑的存在該背襯比用以制備碎屑的材料硬一些。
另一方面，使用根據(jù)本發(fā)明的工藝，背襯的容積密度可以在用以制備碎屑的材料的密度的45-90％之間變化。優(yōu)選制備背襯的容積密度在碎屑材料密度的45-70％之間，更優(yōu)選55-70％之間。這里提供變形性為大約14-50％的背襯，更優(yōu)選14-25％，該背襯優(yōu)于壓縮模鑄墊席且可與常規(guī)橡膠墊襯墊席的變形性相比。本發(fā)明還提供具有重量較輕優(yōu)勢(shì)的墊席，其更易洗滌和變干，且易于搬運(yùn)和運(yùn)輸，同時(shí)仍然是橡膠墊襯墊席。其還具有如下優(yōu)勢(shì)，既產(chǎn)品密度可以隨較小的工藝改變而變化，以使生產(chǎn)的靈活性成為可能。如果需要，還可以在碎屑和粘合劑混合中加入添加劑，進(jìn)一步控制或改變密度。
不同形成壓力對(duì)背襯層結(jié)構(gòu)的影響在附圖5A-5D中以照片顯示。附圖5A顯示了背襯層在大約10×放大倍率下的橫截面，該背襯層由1.5mm橡膠顆粒和8％的MDI粘合劑以及5％黃色氧化物(yellowoxide)(其加入粘合劑中以提高可見度)混合在一起，并在2psi(14kPa)的壓力下壓縮制備。部分顆粒被染成藍(lán)色而其它被染成黑色，以使顆粒間的邊界更容易辨識(shí)(藍(lán)色顆粒表現(xiàn)為灰色的淺影)。單獨(dú)的顆粒具有整齊的邊緣和尖銳的角，可以輕易辨識(shí)且基本上沒有變形。顆粒象松散的塊一樣被壓到一起，使背襯具有類海綿狀外觀。顆粒間可以看到很多空隙，那些空隙通常僅有部分被粘合劑填滿。
附圖5B顯示了在10psi(69kPa)的壓力下制備的類似的背襯。該背襯具有更緊密、更結(jié)實(shí)的結(jié)構(gòu)，且可以看出顆粒有些輕微變形。這增大了鄰近顆粒間接觸的面積并增大了背襯的抗拉強(qiáng)度。不過，顆粒間仍然可以看到許多僅有部分被粘合劑填滿的空隙。
附圖5C顯示了使用相同的顆粒和粘合劑混合物，但是在20噸(tonner)成形機(jī)中使用壓縮模鑄工藝制備的背襯。在這種情況下，顆粒發(fā)生嚴(yán)重變形且除了顆粒具有不同顏色外，鄰近顆粒間的邊界幾乎無法辨識(shí)。該背襯層稠密且實(shí)質(zhì)上是固體的，顆粒間幾乎沒有任何空隙。
附圖5D顯示了通過常規(guī)壓縮模鑄的墊席(現(xiàn)有技術(shù)“Royal”墊席)的橫截面。如附圖5C所示背襯層一樣，鄰近顆粒間邊界幾乎無法辨識(shí)且背襯層稠密且為固體的，幾乎沒有任何空隙(除了邊界層斷裂外)。
抗拉強(qiáng)度測試為測試顆粒橡膠背襯的抗拉強(qiáng)度，在空氣囊中從無壓力至8pisg(55kPa)間變動(dòng)的不同形成壓力下，制備一批樣品。如此形成的全部橡膠背襯樣品在125℃下固化或壓縮10min。然后將每個(gè)樣品切割成6片測試樣品并測量每個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度，兩個(gè)正交方向的每一個(gè)進(jìn)行3次測量。其結(jié)果見表4所示。
表4-抗拉強(qiáng)度測試數(shù)據(jù)

表4顯示在形成壓力和抗拉強(qiáng)度間存在相關(guān)性，形成壓力在大約4psi(28kPa)時(shí)強(qiáng)度迅速增大，但在更高的形成壓力下強(qiáng)度沒有明顯的更多增大。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于許多墊席的應(yīng)用來說大約0.8N/mm2或更高的抗拉強(qiáng)度已經(jīng)足夠，即使其與常規(guī)固體橡膠墊席背襯的抗拉強(qiáng)度相比相當(dāng)?shù)汀?br> 絨頭壓碎測試對(duì)此測試，我們制備許多墊席樣品，每一個(gè)包括簇絨表面和使用其值如表2中列出的相同的壓縮溫度、時(shí)間和壓力制備的橡膠碎屑背襯。然后客觀的評(píng)價(jià)絨頭壓碎的范圍以及不同墊席樣品的商業(yè)上可否接受性。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于8psig(55kPa)及更低的壓力，絨頭壓碎相對(duì)較少且產(chǎn)品是商業(yè)上可接受的。然而在高于大約8psig(55kPa)的壓力下，發(fā)生明顯的絨頭壓碎，且如果不經(jīng)過充分洗滌或以其它方式升起絨頭產(chǎn)品被認(rèn)為是商業(yè)上不能接受的。因此優(yōu)選的簇絨墊席是在大約8psig(55kPa)或更低壓力下制造的那些，其背襯的容積密度在來自橡膠碎屑的固體橡膠材料密度的45-70％范圍內(nèi)。最佳墊席是在2-8psig(14-55kPa)的壓力下制造的那些，其容積密度在大約55-70％的范圍內(nèi)。
低溫復(fù)原測試對(duì)于此測試，對(duì)每種產(chǎn)品的300mm×200mm樣品進(jìn)行測試，其條件為22℃室溫下測試進(jìn)行2小時(shí)，然后縱向卷繞到40mm直徑的管上并以繩結(jié)固定。然后將該樣品放到冰箱中并在-16℃的溫度下放置24小時(shí)。從冰箱中移出該樣品，切斷繩結(jié)然后在22℃下放置10min以使其在木地板平面上松弛。如果有的話，測量該墊席樣品兩端由于樣品卷曲在平面上方的高度。在從冰箱中移出后20min和60min時(shí)重復(fù)進(jìn)行測量。
表5顯示了以上測試的結(jié)果，比較常規(guī)丁腈橡膠墊襯墊席(A)、商業(yè)上可接受的PVC墊襯墊席(B)、通過在固定印壓機(jī)中壓縮模鑄以形成非常稠密背襯而形成的現(xiàn)有技術(shù)的橡膠墊襯墊席(“Royal”墊席)，以及根據(jù)本發(fā)明以顆粒丁腈橡膠碎屑?jí)|襯的墊席(D)。
表5

根據(jù)本發(fā)明所述的墊席在性能上均優(yōu)于PVC墊襯墊席和壓縮模鑄橡膠墊席，且其表現(xiàn)與高規(guī)格常規(guī)橡膠墊襯墊席的性能相比沒有明顯分別。
滯沙測試對(duì)于此測試，切割兩塊尺寸相等的墊席樣品(0.05871m2)。對(duì)每塊樣品稱重。然后將其固定在四支撐點(diǎn)室的內(nèi)部。四支撐點(diǎn)儀是用于測量地毯及類似物磨損的已知測試設(shè)備部件。具有如表6所示的粒徑分布的1000g干沙連同五個(gè)用于提供攪動(dòng)的高爾夫球一起加入。
表6


然后將該室密封以防止測試期間高爾夫球或沙泄漏，并設(shè)定其旋轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)。測試結(jié)束時(shí)，取出各個(gè)樣品并記錄該樣品的重量增加。然后計(jì)算各樣品中保留的沙量并以干沙保留量g/m2表達(dá)。
本測試中使用了具有同樣簇絨構(gòu)造的兩種墊席。第一種墊席是簇絨尼龍割絨常規(guī)橡膠墊襯墊席，其在165℃和30psi(207kPa)下在空氣囊成形機(jī)中制造。該墊席在測試前未經(jīng)洗滌。第二種墊席是簇絨尼龍割絨橡膠碎屑?jí)|襯墊席，其也是在空氣囊成形機(jī)中制造，但是溫度和壓力更低。滯沙結(jié)果如下現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)橡膠背襯墊席A的樣品重量增加＝723g/m2發(fā)明的碎屑橡膠墊襯墊席B的樣品重量增加＝2655g/m2常規(guī)橡膠墊襯墊席的生產(chǎn)使絨頭明顯變平。當(dāng)使用同類型成形機(jī)(帶有壓縮空氣囊和加熱滾筒)，根據(jù)本發(fā)明制造橡膠碎屑?jí)|襯、織物絨面墊席時(shí)，更低的溫度和壓力可能導(dǎo)致墊席不會(huì)遭受明顯的絨頭壓碎。其使得墊席在制造后，不經(jīng)洗滌即可立即具有良好的防塵控制性能。這種良好的防塵控制性能通過本測試中典型尼龍簇絨超過2000g/m2的滯沙值得到例證。根據(jù)本發(fā)明的墊席的滯沙性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于洗滌前的常規(guī)橡膠墊襯簇絨尼龍割絨墊席的滯沙性能。未壓碎的絨頭還表現(xiàn)出更豪華質(zhì)地的更好“觸感”。
根據(jù)本發(fā)明制造的墊席表現(xiàn)出優(yōu)于由相同厚度常規(guī)丁腈橡膠背襯制造的那些墊席的耐火性。當(dāng)根據(jù)BS4790測試時(shí)，由粉末丁腈橡膠碎屑和顆粒丁腈橡膠碎屑制造的墊席與由常規(guī)丁腈橡膠背襯制造的墊席相比，表現(xiàn)出更高的耐火性。其在表7中記錄。
表7


其可通過向背襯中添加更多粘合劑和/或阻燃添加劑進(jìn)一步提高，且當(dāng)與低可燃性織物表層聯(lián)合使用時(shí)特別有效。這種低可燃性織物表層可以，例如，是一種毛紡結(jié)構(gòu)占優(yōu)的織物。
當(dāng)與PVC墊襯墊席比較時(shí)，根據(jù)本發(fā)明制造的具有4mm或更厚碎屑橡膠背襯的墊席在地毯上具有具有更好的移動(dòng)阻力。平均起來，這些墊席與PVC墊襯墊席比較顯示了明顯改善的地毯上的滑動(dòng)阻力。
現(xiàn)在將參考附圖6和7說明改良?jí)|席以及這種改良?jí)|席的制造方法。附圖6是未經(jīng)壓縮的平放墊席組件的分解側(cè)視圖，其包括由橡膠碎屑和粘合劑組成的背襯層22，和將形成墊席織物層1的織物34。在背襯層和織物層34之間，鄰近背襯層22各條邊處放置邊飾帶44?？椢飳优c邊飾帶44有大約1-2cm的交迭。邊飾帶44可以由例如未硫化橡膠制造，且其厚度通常為0.35-0.45mm而寬度為2-5cm。
附圖7是改良?jí)|席的放大剖面?zhèn)葓D，顯示了壓縮操作完成后墊席的邊緣部分。橡膠碎屑/粘合劑混合物已經(jīng)固化形成背襯層2且織物層已經(jīng)粘合到背襯上形成墊席的織物層1。邊飾帶44粘合到橡膠碎屑背襯層2上表面且與織物層1部分交迭并粘合。
邊飾帶44掩飾了橡膠碎屑背襯層2，使該墊席的邊界部分擁有具有固體橡膠背襯的常規(guī)橡膠墊襯墊席的外觀。其在某些環(huán)境中出于審美原因是可取的。其還防止橡膠邊界上表面碎屑間的小空隙聚集灰塵和污垢以提供更干凈的外觀。此外，邊飾帶提高了墊席邊界的抗拉強(qiáng)度。其依次允許使用降低成本的較大碎屑尺寸，提供增大的地毯表面的穩(wěn)定性。
邊飾帶44可以僅在墊席兩條縱向側(cè)邊上配置(特別是在連續(xù)的墊席的情況下)，或者在墊席的全部四條邊上配置。飾帶44可以在壓縮過程中通過硫化或使用膠水或熱塑性粘合劑粘合到背襯層2和織物層1上。飾帶44可以由其它材料制造，包括例如熱塑性材料。飾帶還可以在壓縮前通過膠水或硫化預(yù)先粘在織物層上。壓縮后，任何延伸到邊飾帶外的橡膠背襯層和，如果必要，邊飾帶44的外邊緣可以被修整掉以得到平整的邊緣。
根據(jù)本發(fā)明還可以制造其它墊席，包括例如，地板墊席(例如廣告招貼用墊席或發(fā)泡三明治墊席)、桌墊、酒杯墊和吧臺(tái)桌墊。
權(quán)利要求
1.一種制造墊席的方法，該墊席具有織物表層和彈性背襯，所述的方法包括混和彈性碎屑和粘合劑，使碎屑/粘合劑混合物沉積形成層，在該層上鋪設(shè)織物表層材料以形成墊席組件，對(duì)該墊席組件壓縮的同時(shí)固化粘合劑，使彈性碎屑固結(jié)形成彈性碎屑間含有空隙的彈性背襯，且織物表層粘合到彈性背襯上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的墊席組件在最高為16psig(119kPa)的壓力下壓縮，優(yōu)選在2-8psig(14-55kPa)的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中對(duì)所述的墊席組件如此壓縮彈性背襯厚度在未壓縮碎屑/粘合劑混合物厚度的60-100％的范圍內(nèi)，優(yōu)選65-80％。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的墊席組件在高達(dá)為200℃的最高溫度下壓縮，優(yōu)選110℃-140℃，最優(yōu)選接近125℃。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的墊席組件經(jīng)過多步階段壓縮，其中包括低溫階段和更高溫度階段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述的粘合劑選自熱固性和可水硫化的聚合材料及其混合物，且所述的墊席組件經(jīng)過多步階段壓縮，其中包括至少一個(gè)低溫階段和隨后的至少一個(gè)更高溫度階段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述的粘合劑選自熱塑性聚合材料、熱熔性粘合劑及其混合物，且所述的墊席組件經(jīng)過多步階段壓縮，其中包括至少一個(gè)高溫階段和隨后的至少一個(gè)更低溫度階段。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的墊席組件在具有充氣膜的成形機(jī)上壓縮。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的墊席組件在加熱成形機(jī)上壓縮。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的成形機(jī)包括多個(gè)區(qū)，包括低溫區(qū)和更高溫度區(qū)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述的墊席組件通過多個(gè)步驟被傳送通過所述的成形機(jī)，以使其在多個(gè)區(qū)中的每一個(gè)上順次壓縮。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的墊席組件在傳送帶上被傳送通過成形機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中使用相對(duì)于所述的傳送帶以恒定速度移動(dòng)的涂布裝置在該傳送帶上沉積碎屑/粘合劑混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述的涂布裝置包括振動(dòng)式刮刀。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中在所述碎屑/粘合劑層上鋪設(shè)連續(xù)的織物材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)所述的方法，其中在所述碎屑/粘合劑層上連續(xù)鋪設(shè)單個(gè)的織物材料。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述墊席飾邊通過在大于織物材料或多個(gè)織物材料的面積上涂布碎屑/粘合劑混合物制造。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的彈性碎屑是搗碎的硫化橡膠，優(yōu)選丁腈橡膠。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的彈性背襯的容積密度小于該彈性碎屑材料的固體密度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述的彈性背襯的容積密度在彈性碎屑材料的固體密度的45-70％的范圍內(nèi)，優(yōu)選55-70％。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的背襯的密度小于1g/cm3，優(yōu)選在0.5-0.91g/cm3的范圍內(nèi)，最優(yōu)選0.7-0.91g/cm3。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的背襯的厚度至少為1mm。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述碎屑的尺寸為直徑小于5mm，優(yōu)選基本上在2-4mm的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的碎屑/粘合劑混合物中含有至少10wt％的粉末彈性碎屑。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的碎屑/粘合劑混合物中含有2-20wt％的粘合劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述的碎屑/粘合劑混合物含有少于1wt％粉末彈性碎屑以及2-12％的粘合劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述的碎屑/粘合劑混合物中含有至少10wt％粉末彈性碎屑，且含有9-20％的粘合劑，優(yōu)選大約14％的粘合劑。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的粘合劑是聚氨基甲酸酯MDI粘合劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述的粘合劑選自4，4-亞甲基-p-二異氰酸苯酯(MDI)聚氨基甲酸酯單和雙組分粘合劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述的粘合劑是不限溶劑的單組分聚氨基甲酸酯粘合劑。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至27中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的粘合劑是熱熔性粘合劑。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述的碎屑/粘合劑混合物含有粉末添加劑，該添加劑選自抗菌添加劑、阻燃添加劑、色素(例如氧化鐵)以及抗靜電添加劑(例如碳纖維)。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于所述的織物表層由簇絨織物構(gòu)成，該簇絨織物含有簇生在簇絨基底上的簇絨。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)中所述的方法，其特征在于所述的織物表層含有針織、編織或非編織織物、或植絨表層。
35.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)中所述的方法，其中邊飾帶粘合到彈性背襯與其至少一條鄰近的邊緣。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述的織物表層材料與邊飾帶部分交迭并粘合到該邊飾帶上。
37.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一條所述的方法，其中所述的墊席是地板墊席。
38.根據(jù)權(quán)利要求1至36中任意一條所述的方法，其中所述的墊席是桌墊。
39.根據(jù)權(quán)利要求1至36中任意一條所述的方法，其中所述的墊席是吧臺(tái)墊。
全文摘要
提供了一種制造具有織物表層和彈性背襯的墊席的方法。該方法包括混和彈性碎屑和粘合劑，使碎屑/粘合劑混和物沉積形成層(22)，在層上鋪設(shè)織物表層材料(34)以形成墊席組件，在成形機(jī)(9)上對(duì)該墊席組件壓縮，同時(shí)固化粘合劑。使彈性碎屑固結(jié)以形成彈性碎屑間含有空隙的彈性背襯(2)，且織物表層材料粘合到彈性背襯上以形成墊席上部的織物層(1)。
文檔編號(hào)B32B25/10GK1659329SQ03813748
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月13日
發(fā)明者P·C·布拉齊爾, T·A·P·布羅克, R·C·克爾, B·帕特爾, F·博伊期塔普, P·莫雷爾 申請(qǐng)人:美利肯工業(yè)有限公司