專利名稱：氈毯基底襯墊材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用彈性粘合劑處理無紡纖網(wǎng)的方法。更特別地，本發(fā)明涉及處理紡粘聚酯纖網(wǎng)，以賦予改善的簇絨性能。
相關(guān)領(lǐng)域的說明一般通過將面紗穿線的往復(fù)針插入通過基底襯墊材料，形成襯墊中紗線的環(huán)線或簇絨，從而制備簇絨氈毯。簇絨氈毯的性能、外觀和尺寸穩(wěn)定性在很大程度上取決于基底襯墊的性能。
基底襯墊通常由紡織或無紡材料制成。與簇絨成為紡織材料相比，簇絨成為無紡材料更加困難。紡織物會在織物內(nèi)打開，以接受簇絨針和紗線，然后在針縮回后封閉在簇絨的紗線周圍。紡織物的封閉性提供了在開口中對紗線的牢固夾緊。紗線必須保留在開口中，直至施加粘合劑，以確保紗線就位。
另一方面，無紡布沒有要打開和封閉的編織，單纖維也沒有恢復(fù)到初始狀態(tài)的記憶。簇絨成為無紡襯墊通常會產(chǎn)生足夠大的開口，以接受簇絨針和紗線。然而，當(dāng)針縮回時，開口沒有緊密地靠近紗線周圍并保留大于夾緊紗線所需的程度。結(jié)果是這樣的狀況，其中簇絨紗線會從開口滑出，產(chǎn)生了缺陷，并且需要修理和重加工。
無紡襯墊材料通常是從熱塑性聚合物例如聚烯烴、聚酯和這些材料的共混物形成紡粘或紡絲纖網(wǎng)。紡粘是這樣的一種方法，其通常包括將熱塑性聚合物進(jìn)料到擠出機(jī)，通過噴絲頭進(jìn)料擠出熔融聚合物，以形成長絲，并在移動式輸送帶上鋪列擠出的絲，以形成隨機(jī)排列長絲的無紡纖網(wǎng)。在鋪列過程中，可通過多種方式例如旋轉(zhuǎn)噴絲頭、電爐、引入受控氣流、改變運(yùn)輸帶的速度等，賦予細(xì)絲所需的取向。然后通過熱或化學(xué)或機(jī)械處理，在細(xì)絲交叉點(diǎn)首先粘合無紡纖網(wǎng)中單個纏結(jié)的細(xì)絲。然后以輥形式卷起紡粘纖網(wǎng)。
氈毯簇絨方法期間，用針床的每個沖程，把用紗線穿線的大量簇絨針插入基底襯墊材料。每個針穿過襯底材料產(chǎn)生開口，然后縮回，在每個開口中留下紗線的回線。然后每個針移到下一個插入點(diǎn)。
簇絨方法期間，基底襯墊材料必須具有兩個非常重要的特征耐簇絨針插入性能，和針縮回后夾緊并保持紗線回線(簇絨)就位的性能。最佳地，最合乎需要的是具有一種襯底材料，其具有最小的耐插入性能和在任一點(diǎn)上最大的簇絨夾緊。然而，需要設(shè)計纖網(wǎng)材料機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)兩個特征的平衡。即，高夾緊力可能需要高穿透力。相反地，低穿透力通常導(dǎo)致較差或較弱的簇絨夾緊力。非常合乎需要的是結(jié)合低耐插入性能與高夾緊力的基底襯墊。
本發(fā)明的一個目的是制備無紡纖網(wǎng)，其適用作具有改善簇絨夾緊特征的氈毯襯底材料。
本發(fā)明的另一個目的是改善紡粘或紡絲成網(wǎng)的聚酯織物的簇絨夾緊性能的方法。
本發(fā)明的另一個目的是改善制備簇絨氈毯的方法。
根據(jù)本發(fā)明的公開，本發(fā)明的這些和其它目的將變的更加明顯。
發(fā)明概述為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)設(shè)計了一種方法，其包括如下步驟將可固化彈性粘合劑制劑施加至無紡纖網(wǎng)，處理該纖網(wǎng)以在纖網(wǎng)中提供許多空隙或凹坑，這些空隙和凹坑與隨后施加的簇絨針圖案對齊，并加熱以固化彈性粘合劑。然后可以將處理的無紡纖網(wǎng)卷成輥，用于將來的加工。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明方法的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明處理的織物中凹坑或孔的圖。
圖3是用本發(fā)明方法制備的織物上簇絨過程圖。
優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明合適的加工無紡纖網(wǎng)包括從熱塑性聚合物例如為聚烯烴、聚酯、聚酰胺和這些聚合物的共混物制備的那些。優(yōu)選得自聚酯的無紡織物，特別優(yōu)選紡粘或紡絲成網(wǎng)的聚酯纖網(wǎng)?？梢允褂贸Ｒ?guī)方法制備無紡纖網(wǎng)，包括干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、紡絲成網(wǎng)、熔噴法、紡粘和射流噴網(wǎng)(spunlaced)產(chǎn)物。
優(yōu)選，用彈性粘合劑處理之前，針刺、熱定形并壓延無紡纖網(wǎng)。除了在″X″和″Y″方向(即機(jī)器方向和與機(jī)器交叉的方向)上的常規(guī)熱粘合外，針刺或針刺-沖孔透過無紡纖網(wǎng)的厚度在″Z″方向(即通過織物厚度)上產(chǎn)生纖維纏結(jié)。針刺在各個方向上提供纖維粘合和纏結(jié)，從而增加與簇絨紗線纏結(jié)的機(jī)會。此外針刺為織物提供附加的膨松，這對于相同的織物重量產(chǎn)生稍微更厚的材料，并對簇絨提供附加的夾緊?？稍谝粋€方向或兩個方向上針刺無紡纖網(wǎng)。此外，可以傳統(tǒng)的方式進(jìn)行常規(guī)針刺，以在纖網(wǎng)中產(chǎn)生圖案或紋理。
可以使用任何可商購的針刺裝置進(jìn)行針刺(或針刺-沖孔)。眾所周知，針刺的程度影響纖維或織物的拉伸強(qiáng)度。應(yīng)該選擇每平方英寸的針刺數(shù)量，以最佳混入并纏結(jié)織物的單根長絲。
可替代地，可以用其它已知的技術(shù)完成纖維纏結(jié)。這些將包括使用高壓水射流代替鉤針進(jìn)行液壓纏結(jié)。
無紡纖網(wǎng)優(yōu)選是熱定形的。該步驟改善尺寸穩(wěn)定性，并鎖定由針刺-沖孔步驟形成的膨松。在任何后續(xù)壓延時，改善的膨松有助于減少壓縮，此外在回復(fù)鎖定之前預(yù)收縮纖網(wǎng)，從而最小化后續(xù)加工期間可能發(fā)生的織物拉伸或收縮。
可操作的熱定形溫度在很大程度上取決于用于制備無紡纖網(wǎng)的聚合物性質(zhì)。必須選擇足夠高的溫度進(jìn)行熱定形，但是該溫度低于聚合材料的熔融或分解溫度。對于紡粘或紡絲成網(wǎng)的聚酯無紡布，優(yōu)選約190℃至約250℃的溫度范圍。最優(yōu)選約205℃-210℃的溫度。
可以使用任何合適的加熱裝置。鼓烘箱是特別合適的?？梢酝ㄟ^使織物暴露至加壓飽和蒸汽，或通過使用提供干熱的裝置完成熱定形。
優(yōu)選通過在足夠粘合表面長絲并擠壓纖網(wǎng)至適合進(jìn)一步加工厚度的溫度與壓力下進(jìn)行處理，在熱定形后壓延無紡纖網(wǎng)。如果需要，還可以使用壓延，以便為織物提供光滑表面。可以調(diào)節(jié)溫度與壓力，以便為織物提供合適的厚度和表面結(jié)構(gòu)。因?yàn)轭A(yù)先熱定形織物，膨松未受影響，并且內(nèi)部纖維纏結(jié)未受干擾。
溫度與壓力條件通常適于在約100℃至約250℃的溫度和大氣壓直至約500磅/平方英寸的壓力下壓延。壓延過程中使用傳統(tǒng)的砑光輥或圓筒。
優(yōu)選，壓延后冷卻織物，最優(yōu)選冷卻至室溫。冷卻被認(rèn)為有助于固定織物尺寸復(fù)原性?？梢杂每諝饫鋮s或冷卻射流或任何傳統(tǒng)冷卻方式完成冷卻。
本發(fā)明方法的一個重要特征是為纖網(wǎng)或織物提供彈性性能。這通過使織物與液態(tài)可固化的彈性粘合劑制劑接觸實(shí)現(xiàn)。
彈性粘合劑為織物提供彈體性能，該性能使得在針縮回后，由簇絨針產(chǎn)生的開口能夠收縮尺寸。針縮回后，開口的收縮增加對紗線簇絨的夾緊作用。如果因?yàn)槎喾N原因從開口除去簇絨紗線，粘合劑的彈性性質(zhì)還允許多次修補(bǔ)織物。在許多襯里織物中，當(dāng)需要修補(bǔ)時，針開口之間的這塊材料將斷裂。根據(jù)本發(fā)明加工的無紡織物彈性性質(zhì)允許針開口之間的這塊材料膨脹并拉伸，沒有斷裂，從而促進(jìn)修補(bǔ)。
合適的彈性粘合劑制劑包括水基和有機(jī)溶劑基彈性體，其包含傳統(tǒng)的固化劑和添加劑。因?yàn)榄h(huán)境原因，優(yōu)選乳膠。實(shí)例包括可固化聚氨酯、二烯烴的均聚物和共聚物，例如丁二烯/苯乙烯橡膠、丙烯酸等。
彈性制劑中可以存在傳統(tǒng)的添加劑。這些添加劑包括固化劑和固化助劑、填料、潤滑劑、著色劑、抗微生物劑、抗水劑等。為了最佳性能，可以調(diào)節(jié)制劑的彈性粘合劑量和固體含量。通常，固體含量為約10％至約30重量％，優(yōu)選約15％至約25％。
可以使用傳統(tǒng)方法將粘合劑施加至織物?？梢允褂迷〗?、噴霧或輥涂。優(yōu)選，用彈性制劑完全飽和無紡纖網(wǎng)。這可以通過在包含彈性粘合劑的浸漬槽中浸沒纖網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。
用彈性粘合劑浸漬后，優(yōu)選加工纖網(wǎng)，以除去過量粘合劑。在除去過量粘合劑的同時或之后，織物具有孔穴、空隙或凹坑。當(dāng)隨后在將來氈毯制造過程中簇絨最終織物時，孔穴、空隙或凹坑與使用的簇絨針圖案一致并對齊。優(yōu)選，同時除去過量粘合劑并將孔穴或空隙施加于織物，例如，通過將織物進(jìn)料通過一組輥，其中一個具有光滑面，另一個具有預(yù)定高度、尺寸和圖案的升高突起的表面。
可以使用任何可商購的壓印裝置施加空隙(凹痕)、孔穴或凹坑。特別合適的是刻花的加熱輥。
該步驟的作用是提供一種無紡纖網(wǎng)，其在孔穴或凹坑中具有很少或沒有粘合劑，并具有小于包含面紗簇絨針的孔穴。簇絨操作期間，當(dāng)拉伸孔穴時，產(chǎn)生的能量有效儲存于已經(jīng)從凹坑擠出并環(huán)繞孔穴的彈性粘合劑。當(dāng)針縮回時，釋放儲存能量導(dǎo)致孔穴周圍拉伸織物松馳，并保持簇絨穩(wěn)固地就位。
在粘合劑處理過的織物中施加空隙或孔穴處理后，令粘合劑固化。優(yōu)選，令處理過的織物經(jīng)過鼓式加熱器，以足夠高的溫度干燥織物，并固化粘合劑，沒有軟化纖維或改變纖維的熱定形。干燥和固化操作在細(xì)絲接頭提供附加的粘合，并賦予織物彈性性能。干燥/固化無紡聚酯的合適溫度范圍是100℃至約250℃。
然后將最終產(chǎn)物以輥卷起。優(yōu)選，使用設(shè)計成能在芯部驅(qū)動張緊輥的纏結(jié)裝置。摩擦輪卷取機(jī)可以在織物的潤滑表面上滑動，并在輥上產(chǎn)生較差包裝。驅(qū)動芯部的卷取機(jī)將拉伸纏結(jié)致密物，產(chǎn)生更加穩(wěn)定的包裝。
實(shí)施例參考圖1，令為紡絲成網(wǎng)無紡聚酯的基材A通過粘合劑浸漬槽B，其中包含可固化液態(tài)彈性制劑。然后，令用粘合劑完全飽和的基材通過一對擠壓輥，其中壓力設(shè)置為除去特定和預(yù)定量的粘合劑。一個輥C具有預(yù)定高度、尺寸和圖案的升高突起的表面，其與最終織物D上的所需的孔穴圖案一致并對齊。然后加熱織物D，以干燥材料并固化粘合劑。
如圖2所示，輥C表面上的突起從它們下方的空隙或凹坑有效地擠壓大部分或全部粘合劑，并推動過量粘合劑成為圍繞孔穴或空隙的環(huán)圖案。結(jié)果是基本上沒有粘合劑的凹痕，在空隙周圍具有富粘合劑環(huán)。當(dāng)針插入孔穴或空隙時通過以類似于橡皮圈的方式膨脹，該環(huán)具有儲存簇絨期間產(chǎn)生能量的性能。當(dāng)針縮回時，在孔穴中留下簇絨，釋放儲存的能量，環(huán)松馳并緊密地夾緊簇絨。這顯示于圖3中。結(jié)果是優(yōu)異地夾緊簇絨，其減少缺陷、重加工和廢品，同時在所示氈毯表面上提供一致的紗線圖案。
通過描述本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于具體的實(shí)施方式，而且在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行多種改變和改性。
權(quán)利要求
1.一種制備可簇絨無紡織物的方法，其包含如下步驟(a)將可固化彈性粘合劑制劑施加至無紡纖網(wǎng)；(b)使無紡纖網(wǎng)具有一系列孔穴或凹坑，孔穴或凹坑為與隨后施加至網(wǎng)的簇絨針圖案對齊的圖案；并固化彈性粘合劑。
2.權(quán)利要求1的方法，其中用壓花輥產(chǎn)生孔穴或凹坑。
3.權(quán)利要求1的方法，其中令網(wǎng)通過一對輥進(jìn)行步驟(b)，其中一個輥具有光滑表面，另一個具有升高突起的表面。
4.權(quán)利要求1的方法，其中處理無紡纖網(wǎng)，以提供貫穿纖網(wǎng)厚度的纖維纏結(jié)，并且無紡纖網(wǎng)在施加彈性粘合劑之前熱定形。
5.權(quán)利要求1的方法，其中在施加彈性粘合劑之前，針刺-沖孔、熱定形并壓延無紡纖網(wǎng)。
6.權(quán)利要求1的方法，其中用干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、紡絲成網(wǎng)、熔噴法、紡粘或射流噴網(wǎng)法制備無紡纖網(wǎng)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中無紡纖網(wǎng)是紡粘或紡絲成網(wǎng)的聚酯。
8.權(quán)利要求5的方法，其中以雙向針刺織物。
9.權(quán)利要求4的方法，其中所述網(wǎng)是無紡聚酯織物，并在約205℃-210℃的溫度下熱定形。
10.權(quán)利要求1的方法，其中彈性粘合劑包含二烯聚合物、聚氨酯或丙烯酸膠乳。
11.權(quán)利要求1的方法，其中用粘合劑飽和纖網(wǎng)，并在除去過量粘合劑的同時提供孔穴或凹坑。
12.權(quán)利要求1的方法，其中加熱纖網(wǎng)，以進(jìn)行固化和干燥。
13.由權(quán)利要求1的方法制備的可簇絨無紡纖網(wǎng)。
14.由權(quán)利要求5的方法制備的可簇絨無紡纖網(wǎng)。
15.用權(quán)利要求7的方法制備的可簇絨無紡纖網(wǎng)。
16.一種制備簇絨氈毯的方法，其包括(a)使權(quán)利要求13的無紡纖網(wǎng)進(jìn)料至簇絨裝置；(b)將面紗簇絨到無紡纖網(wǎng)中；和(c)回收簇絨氈毯。
17.一種制備簇絨氈毯襯墊的方法，其包括如下步驟(a)將可固化的彈性粘合劑制劑施加至無紡纖網(wǎng)；(b)使無紡纖網(wǎng)與具有升高凸起的表面接觸，以在纖網(wǎng)中產(chǎn)生一系列凹坑，以與隨后施加至纖網(wǎng)的簇絨針圖案一致的圖案提供凹坑；(c)固化彈性粘合劑，以獲得固化網(wǎng)；和(d)使固化網(wǎng)與包含面層細(xì)絲的簇絨針接觸，以提供簇絨氈毯襯墊。
18.權(quán)利要求17的方法，其中通過在至少兩個輥之間穿線成網(wǎng)來完成步驟(b)，其中至少一個輥具有平滑輥，至少一個輥具有升高突起的表面。
19.權(quán)利要求18的方法，其中無紡纖網(wǎng)是紡粘或紡絲成網(wǎng)的聚酯，并在與彈性粘合劑接觸之前，針刺-沖孔、熱定形并壓延。
20.由權(quán)利要求19的方法制備的簇絨氈毯襯墊。
全文摘要
本發(fā)明描述一種處理無紡織物的方法，以改善制備簇絨氈毯期間織物的夾緊性能。該方法包括如下步驟將彈性粘合劑施加至織物，處理該織物，以提供許多凹坑或孔穴，其圖案與隨后施加的簇絨針圖案一致，然后固化粘合劑。得到的織物具有孔穴或凹坑圖案，其基本上沒有粘合劑，從凹坑擠壓出的過量粘合劑在凹坑周圍形成環(huán)。當(dāng)簇絨針插入凹坑或孔穴時，孔穴周圍的彈性環(huán)膨脹。針縮回時，彈性環(huán)收縮，并對孔穴中簇絨施加牢固的夾緊。
文檔編號C09J175/04GK101074518SQ20071010411
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者沈長慶, 萊斯特·M·阿西爾 申請人:約翰斯曼維爾公司