具有極好尺寸穩定性的防塵墊及其製造方法
2023-05-23 11:32:46 1
專利名稱：具有極好尺寸穩定性的防塵墊及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種防塵墊以及生產該墊的方法，更具體地說，本發明涉及一種在處理過程中具有極好的尺寸穩定性，良好的立絨性能以及出色的圖案表現效果的防塵(鞋擦)墊，以及生產這種墊的方法。在本說明書中，防塵墊涉及那些放置在商店，旅館、醫院、辦公室和住宅等人們出出進進的門廊和入口處的墊子，其作用是除去鞋底粘附的塵土和髒物，以便防止塵土和髒物進入室內。
大多數防塵墊都是塔夫綢織法的墊，有一個纖維材料的前面，和一個用橡膠或樹脂製成的後面。
至今，生產擦鞋墊所採用的方法是在一塊底布上植絨，如果需要在無絨表面塗上膠乳，採用加熱和加壓的方法在無絨表面粘附一層硬質橡膠。
通常，底布要麼是機織織物，要麼是用作地毯的無紡織物。
任何種類的膠乳都可以使用，如SBR、NBR或類似物，然而，從耐油和耐洗的角度上看NBR是最合適的。
可以採用常規方法如塔夫綢織法、針鉤織法等等方法來植絨。
待植入的絨毛可以是任何種類的絨毛，如尼龍、丙烯、聚酯、棉花、人造纖維或維尼綸的長絲，或是短纖紗。
根據墊子的種類經常粘附一層硬質橡膠(單一類型)，例如，將硬質橡膠切成規則尺寸，在加熱和加壓條件下，將末硬化的硬質橡膠粘附在非絨面，使其硬化。
至今為止，在生產擦鞋墊的過程中存在這樣一個問題，在底布上植絨後的初始織物在用膠乳處理、切割或粘附硬質橡膠的過程中，墊子會變形、彎曲、由於施加在初始織物上的外力，使墊子總是彎折的。在有字符或直線圖案的防塵墊中，這種扭曲或變形會損壞產品的外觀，降低產品的質量。在它重複使用，洗滌和乾燥之後，這種變形的墊產生了對起始平直形態有影響的力，結果，使整個墊子捲曲變形，縮短了其壽命(租用壽命)。
這一點將會更詳細描述。從工作效率的角度上來看，在底布植絨得到的初始織物最好儘可能的長，在實際中，使用的也是長的初始織物，這樣，長的初始織物必須要捲起或摺疊地堆放在貨架上，然而，在這種情況下，初始織物會發生變形或永久性的翅曲。
通常，當給初始織物塗覆膠乳時，採用針板拉幅機會在初始織物的寬度方向產生張力，也可以用一塗布輥給初始織物連續塗上膠乳，然後進行乾燥散出膠乳中的水。然而，在這種情況下，由於外力的作用，在寬度方向大約5cm/m的變形是不可避免的，在寬度方向右側和左側的速度和張力存在小量的偏差，初始織物與初始織物之間的連接處存在偏差以及其它誤差。
因此，本發明的目的是提供一種能克服傳統防塵墊的上述缺陷的防塵墊，在處理過程中，它具有尺寸穩定性，良好的立絨性能以及出色的圖案表現效果，本發明還提供了生產這種防塵墊的方法。
根據本發明，提供了一種具有出色尺寸穩定性的防塵墊，該墊包括一個底布，植在底布一表面的絨毛，以及加在底布非絨表面的彈性底板，其中，底布包括一機織織物或無紡織物的基層，和一層粘附在基層上的絨毛狀的非紡織纖維層，上述絨毛狀非紡織纖維層是低熔點纖維，當將絨頭紗線植入後，對絨毛狀非紡織纖維層進行熱固處理。
此外，根據本發明，還提供了一種生產尺寸穩定性優異的防塵墊的方法，該方法包括；通過針刺法或網點熱粘接法，將一層絨毛狀的非紡織纖維層粘接在一機織織物或無紡織物的基層上，從而製備出一種底布，上述絨毛狀的非紡織纖維層含有長纖維或短纖維，其中在上述絨毛狀非紡織纖維層中均勻分布著低熔點纖維；通過用塔夫綢織法或針鉤織法在底布上植入絨毛來製備初始織物；通過對初始織物進行熱處理，使絨毛和底布以及底布中的纖維部分粘接，以便使低熔點纖維熔化或變軟；以及在初始織物的無絨表面加上彈性底板。
本發明的區別特徵在於低熔點纖維均勻分布的短纖維或長纖維的絨毛狀的無紡織物層，粘附在機織織物或無紡織物的基層上，植絨後進行熱固處理，從而能夠極大地改進尺寸穩定性，立絨特性及圖案表現效果。
首先，在基層上形成的絨毛狀非紡織纖維層根本不是為了在底布上植入絨毛，而是為了改善植入絨毛的立毛特性，在底布上植絨後，要對絨毛狀的非紡織纖維層進行熱固處理，從而使絨毛狀非紡織纖維層中的低熔點纖維熔化或軟化，以便進行熱粘附，對植絨後的結構物進行固化和穩定性處理，從而不管隨後的處理如何，都能改善墊子的尺寸穩定性、立絨性能和圖案表現效果。
也就是說，根據本發明，通過採用針刺法或網點熱粘結法，使低熔點纖維(下文經常指的是熔融粘結組份)均勻分布的短纖維或長纖維絨毛狀無紡織層粘結在機織織物或無紡織物的基層上，從而使低熔點纖維均勻分布並粘結在底布表面。然後，在底布上植絨然後是熱處理，從而使熱熔融粘結組份熔化並變軟，在絨毛和底布之間並在底布的纖維之中有效地進行粘結。此時，底布具有尺寸穩定性，尤其是具有抗外力如初始織物捲起來包裝或摺疊所產生的外力的能力。
還要在所植的絨毛與底布之間進行粘接，以增加抗絨毛跑出的可能性，從而得到一種底布與絨毛熔融粘接在一起，具有良好柔韌性和回彈性能的初始織物。
底布具有雙層結構，一層機織織物或無紡織物的基層和一層絨毛狀的非紡織纖維層。由於熔融粘結組份分布在絨毛狀的非紡織纖維層上，在加熱前後經過熔融處理的初始織物其柔韌性幾乎沒有差別。
這與傳流的熱熔融粘結組份是混合的無紡織物有著根本的差別，在無紡織物中，熔融粘結組份均勻分布在整個底布上，初始織物經過熔融粘結後有很大的硬度，因此，當初始織物用作防塵墊的底布時，由於重複洗滌和乾燥過程中產生的彎曲，造成在初始織物中應力集中，結果發生了斷裂或類似現象，縮短了使用壽命。然而，本發明克服了這些缺陷，在傳統無紡織物中，熔融粘結組份是均勻分布的，而且，低熔點纖維的濃度低，因此很難得到一種足以將絨毛與底布粘結在一起的粘結力。如果試圖通過增加熔融粘結組份的比例來加大粘結力，那麼由於底布的剛性將要增加，勢必會縮短初始織物的壽命。然而正象後面將要描述的那樣，儘管熔融粘結組份的濃度低，本發明仍能夠獲得極好的粘結力。
根據本發明，無論是由無紡織物組成的底布還是由機織織物組成的底布都適用於本發明，尤其是當將熔融粘結組份加到機織織物上時，在底布外周邊未粘住的組份也會熔融粘結起來，即使墊子被反覆洗滌後也不會磨損。
本發明的突出效果描述如下，當防塵墊上有字符圖案如「歡迎」和類似的圖案時，以及多色絨毛墊上有顧客自己設計的圖案時，可以明顯地改善立絨性能，與已有技術的防塵墊相比，大大改善了圖案表現效果。也就是說，本發明的防塵墊不同顏色的絨毛很少穿過其邊界，輪廊線非常清晰。
在植有不同顏色絨毛的傳統防塵墊中，尤其是塔夫綢織法織成的割絨墊，由於後續處理步驟產生的外力，常常使絨毛倒入不同顏色絨毛的區域，使防塵墊的外觀變差。絨毛傾倒不僅發生在生產過程，而且還發生在洗滌和復原過程。
根據本發明，底層上設置了一層絨毛狀的無紡織纖維層，在植絨之後，通過加熱熔融粘結使低熔點組份熔化並變軟，從而通過熱粘結而固定位，由此產生並穩定了立絨性能。
下面將描述具體的機械部件，也就是說，植絨之後，在基布上設置一層含有低熔點纖維的絨毛狀非紡織纖維層，在基層上植入分出的低熔點纖維，其結果通過相應地調整植入絨毛的量，來增加在絨毛外圍區域低熔點纖維的濃度。
然後，由於隨後的熱處理，絨毛外圍區域能牢固地固定住，從而增強了立絨性能。即使經過隨後的處理步驟，邊界也不會混亂，從而得到了一種圖案表現效果很好的防塵墊。
作為熔融粘結組份，可以使用任何已知的熱熔融粘結組份，如聚酯、聚烯烴、聚醯胺、聚氨酯或具有絲、皮心結構或類似結構的類似物。在絨毛狀非紡織纖維層(成羅布棉型纖維層)中，最好其混合比為1～80％的重量百分比。
圖1是本發明防塵墊的斷面圖。
圖2是放大的基布斷面結構的剖面圖。
參見圖1所示的本發明的防塵墊1，該墊包括一層底布1，在底布1上用塔夫綢織法織成的絨毛2，貼附在底布無絨表面3上的橡膠底板4。
參見圖2所示的底布的斷面結構，底層1包括一層機織織物或無紡織物以及一層含有長纖維或短纖維的絨毛狀非紡織層6，上述絨毛狀的非紡織層6是用針刺7穿過底層，低熔點纖維均勻分布在絨毛狀非紡織纖維層6中，在絨毛狀非紡織纖維層中的纖維與底布和絨毛2熱粘結在一起。
底層2可以是任何一種機織織物、無紡織物或編織物，構成它的纖維可以是任何一種合成纖維，如聚酯纖維、聚醯胺纖維、丙烯酸纖維、或超高分子聚烯烴纖維。最好，纖維由簡單的高分子熱塑聚酯構成，尤其是聚對苯二甲酸乙酯或對苯二甲酸乙酯。
儘管可以用聚酯纖維構成底層機織織物，還可以使用薄層狀的絲，該絲是通過使勁拉伸一聚酯薄膜以增加其拉伸強度，並把它分割成預定的寬度製成的。
在使用機織織物時，對織物結構沒有特殊的限制，平紋就可以。然而，如果需要可以採用斜紋織法或其它任何織法。在使用無紡織物的情況下，可以採用紡粘型非織造織物，熔噴法非織造織物或其兩者相結合使用。
通常，底層的重量最好是50～500g/m2，可是這取決於墊子的重量。
最好絨毛狀的非紡織層由任何一種合成纖維構成，如聚酯纖維、聚醯胺纖維、丙烯酸纖維、或如上所述具有相同樣式的超高分子聚烯烴纖維。然而，最好絨毛狀非紡織層由高分子熱塑聚酯構成，尤其是主要由聚對苯二甲酸乙酯或對苯二甲酸乙酯構成的熱塑性共聚物。
作為包含在絨毛狀非紡織纖維層中的低熔點纖維，可以使用任何已知的低熔點聚酯、聚烯烴、聚醯胺或聚氨酯的熔融粘結絲。低熔點纖維的熔點低於那些通常熔點為60℃～200℃纖維的熔點。
通常，通過在纖維成形聚合物中摻入共聚組份來製備低熔點熔融粘結纖維。低熔點纖維的最佳實例是低熔點的共聚聚酯，尤其是聚合(對苯二甲酸乙酯/間苯二酸酯)。低熔點纖維的另一優選例子是低熔點的共聚聚醯胺。
低熔點纖維可以單獨由上述低熔點共聚物構成，或者由低熔點共聚物的纖維與其它通常的纖維成形聚合物共同組成，如包含芯殼結構或雙金屬(邊對邊)結構的纖維。
最好在絨毛狀非紡織纖維層中混入重量百分比佔1～80％，優選的是50％的低熔點纖維。也就是說，當混入的低溶點纖維的量比上述範圍小時，穩定尺寸的效果不如上述範圍內數量值的效果。另一方面，低熔點纖維會失去柔韌性。
至少在由機織織物或無紡織物構成的底布的上側面(絨面側)或兩個側面上設置至少一層用於絨毛狀非紡織纖維層成形的網狀物，通過已廣泛使用的針刺法將基層與絨毛狀非紡織纖維層固定在一起作為一個整體結構，即使針刺之後，網狀物仍保持非常膨鬆的狀態。
最好構成絨毛狀非紡織纖維層的纖維是單一尺寸的絲，通常是0.1～50支，尤其是1～20支，單絲可以是所謂的長絲或短絲。最好絨毛狀非紡織纖維層有一保護網，它可以是紡絲粘合的網。通常，絨毛狀非紡織層的重量為20～500g/m2，最好該重量佔基層重量的5～200％。通常希望針刺密度不小於1000穿孔/m2。
被植入底布的絨毛絲可以是一種或兩種或多種棉花纖維、人造纖維、聚乙烯醇纖維、丙烯纖維、尼龍纖維或其它合成纖維的短纖紗，或是復絲紗。最好，塔夫綢絨毛的長度通常為3～20mm，該絨毛可以是割絨、起圈絨頭，還可以是捲曲的或非捲曲的絨毛。此外，絨頭長度可以是恆定的或不同的，例如也可以是高割低成圈等等。絨毛的總厚度在300～10000支的範圍內改變，在已知的條件下進行植絨，每一英寸的織針數為3～20，每一英寸的線圈數為3～20。
對在底布上植入絨毛得到的初始織物進行熱固處理(熱處理)，熱處理是熔融低熔點纖維，在高於低熔點纖維的熔點的溫度下對初始織物進行加熱處理，對初始織物進行這樣的熱處理是為了在隨後的處理中不發生變形。因此，很重要的一點是使初始織物在不受約束的狀態進行熱處理，以使沒有閉合力作用於初始織物上。最好採用熱空氣循環爐、遠紅外加熱或蒸汽加熱進行熱處理。共聚聚醯胺和共聚聚酯的溼熔點低於它們的幹熔點，因此，蒸汽加熱是一種非常有效的熱處理方式。
對於作為底板的橡膠層，可以使用各種彈性聚合物，如丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)、氯丁橡膠(CR)、聚丁二烯橡膠(BR)、聚異戊二烯(IIB)、丁基橡膠、天然橡膠、二元乙丙橡膠(EPR)、三聚乙丙橡膠(EPDM)、聚氨基甲酸乙酯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、軟氯乙烯樹脂等等。然而，從耐油和耐侯性的角度來說，最好使用丁腈橡膠(NBR)。
在形成橡膠層時，可以摻入已知量的摻合劑，如硫化或有機硫化劑、硫化促進劑、軟化劑、抗老化劑、填料、分散劑、增塑劑、著色劑和類似的添加劑。
在形成整體結構的墊子時，可採用輥、Bumbury混合器或類似的設備對上述橡膠組份進行揉搓，然後將該混合物模壓成薄板，接著在其上放置一用塔夫綢織法織成的墊。然後，在一壓力模腔內支該層壓板加熱並加壓，同時進行粘結和硫化。
為了增加橡膠與底布之間的粘接強度，可在底布的非絨表面塗上一層與橡膠板同屬一類的橡膠乳。或者，事先在上述表面塗上粘結劑，如乙二酸二乙酯/乙烯的共聚物或粘結促進劑。
最好，橡膠板的重量為500～4000g/m2，按下述方式將橡膠板與底布粘結在一起形成一個整體結構，即，使橡膠板的邊稍稍伸出底布的邊。
最好在0.1～20Kg/mm2的壓力下，在100～200℃的溫度範圍內通過硬化進行粘接。
本發明不僅可通過將橡膠板粘接在初始織物上形成一個整體結構得到這種墊子，而且還可用於得到所謂的分離式的墊子，其中，將墊子放置在一個單獨的橡膠基板上。
在這種情況下，可以在初始織物的非絨面塗上彈性膠乳，然後進行固化。最好，膠乳的量(固體組份)的量為50～3000g/m2。
本發明的墊子上的絨頭紗線可吸收並收容粘附於鞋底的灰塵和髒物，為了進一步提高上述作用效果，可以在該絨頭紗線上塗上吸塵油或浸沾上吸塵油。作為吸塵液，可以使用矽物油，如液態石蠟、軸潤滑油、烷基苯油、合成雙酯潤滑油、蓖麻油，或合成油或植物油，或者日本專利公開號1019/1978和37471/1978中公開的那些吸塵劑水熔液。通常，吸收劑的使用量為0.01～200g/m2。
下面將通過實施例對本發明進行詳細描述。
實施例1絨頭BCF尼龍6線圈/英寸，織針號5/32絨頭長度9mm，重880g/m2，割絨膠乳NBR膠乳300g/cm2(固體含量46％)通過採用下列底布A和B來製備樣品，被表示為樣品1-A和1-B。
底布A和B是用塔夫綢法織成的，具有上述絨毛結構，在180℃的溫度下，對樣品1-B連續加熱5分鐘。
在上述初始織物上塗上膠乳，在175℃的溫度下乾燥15分鐘，切割成70×85cm的塊，對其進行加熱，並在10kg/cm2的壓力下，在170℃的溫度下，與厚度為1.8mm的末硬化橡膠板一起被硬化15分鐘。
底布A聚酯平紋織物200g/m2底布B聚酯平紋織物150g/m2*聚酯棉 100g/m2(低熔點絨毛纖維的重量百分比為25％)聚酯棉是用針針刺而成的。
切割上述墊子，並在針腳方向和行距方向對50個樣品進行變形度的測量(表1)。
將上述墊放置在一天有2000步行穿過的地方，共放置3天，然後進行清洗，這樣重複40次，10次之後，根據絨毛穿越的數量測量圖案的變化情況(表2)。
表1變形度mmA B針腳方向3mm 0mm行距方向34mm 0.5mm
表2A B一次後55絨頭5絨頭十次後83絨頭4絨頭根據黑絨頭穿越到白絨頭中的數量測定圖案變化情況。
從表1可以明顯地看到初始織物圖案的變形情況，從表2可以很明顯地看到穿越的絨頭數的差異，即使使用40次之後，墊子B也不會出現捲曲或破裂。
墊子A在一側大約有三個地方出現大約2mm～5mm的捲曲，上述墊子B的初始織物的圖案沒有發生變形，保持了良好的立絨性能，沒有發生捲曲變形。
根據本發明，將短型或長型絨毛狀非紡織層粘接在一機織織物或一無紡織物的基層上，在上述絨毛狀非紡織層中均勻分布著低熔點纖維，然後經過植入絨毛後，進行熱固處理，從而能夠顯著地改善墊子的尺寸穩定性，立絨性能和圖案表現效果。
權利要求
1.一種具有出色的尺寸穩定性的防塵墊，包括一基布，植在底布一表面的絨毛，以及貼附在底布非絨面的彈性底板，其中，底布包括一機織物或無紡織物的基層，和一層粘接在基層上的絨毛狀非紡織纖維層，上述絨毛狀非紡織纖維層含有低熔點纖維，在將絨頭紗線植入後，對絨毛狀非紡織纖維層進行熱固處理。
2.如權利要求1所述的墊子，其特徵是絨毛狀非紡織纖維層含有重量百分比為5～50％的低熔點纖維。
3.如權利要求1所述的墊子，其特徵是低熔點纖維包括低層含有重量百分比為5-50％的低熔點纖維。
4.如權利要求1所述的墊子，其特徵是絨毛狀非紡織纖維層是長型或短型的纖維層，通過針刺法連接到基層上。
5.如權利要求1所述的墊子，其特徵是基層的重量為30～300g/m2，絨毛狀非紡織纖維層佔基層重量的50～90％。
6.一種生產具有極好的尺寸穩定性防塵墊的方法，包括通過採用針刺法或網點熱粘接法，將絨毛狀非紡織纖維層粘接在一機織織物或無紡織物的基層上，從而製備底布，上述絨毛狀的非紡織纖維層含有長纖維或短纖維，其中，在上述絨毛狀非紡織纖維層中均勻分布著低熔點纖維；通過用塔夫綢織法或針鉤織法在底布上植入絨毛來製備初始織物；通過對初始織物進行熱處理，使絨毛、底布以及底布中的纖維部分粘接在一起，以使低熔點纖維熔化或變軟；在初始織物的無絨表面加上彈性底板。
全文摘要
一種在處理過程中具有極好的尺寸穩定性、良好的立絨性能以及出色的圖案表現效果的防塵墊，以及生產這種墊的方法，具有極好的尺寸穩定性的防塵墊包括一個基層，其中，底布是一種機織織物或無紡織物，絨毛狀的非紡織纖維層連接在基層上，其中上述絨毛狀的非紡織纖維層含有低熔點纖維，在其上植入絨頭紗線之後，對其進行熱固處理，本發明進一步還提供了一種生產這種防塵墊的方法。
文檔編號A47G27/02GK1145212SQ9511694
公開日1997年3月19日 申請日期1995年9月14日 優先權日1995年9月14日
發明者永浜勇二, 住本和司, 田口淳二 申請人:株式會社達斯金