氈毯基底襯墊材料的製作方法

2023-05-13 11:27:26 1

專利名稱：氈毯基底襯墊材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及用彈性粘合劑處理無紡纖網的方法。更特別地，本發明涉及處理紡粘聚酯纖網，以賦予改善的簇絨性能。
相關領域的說明一般通過將面紗穿線的往復針插入通過基底襯墊材料，形成襯墊中紗線的環線或簇絨，從而製備簇絨氈毯。簇絨氈毯的性能、外觀和尺寸穩定性在很大程度上取決於基底襯墊的性能。
基底襯墊通常由紡織或無紡材料製成。與簇絨成為紡織材料相比，簇絨成為無紡材料更加困難。紡織物會在織物內打開，以接受簇絨針和紗線，然後在針縮回後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，單纖維也沒有恢復到初始狀態的記憶。簇絨成為無紡襯墊通常會產生足夠大的開口，以接受簇絨針和紗線。然而，當針縮回時，開口沒有緊密地靠近紗線周圍並保留大於夾緊紗線所需的程度。結果是這樣的狀況，其中簇絨紗線會從開口滑出，產生了缺陷，並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。紡粘是這樣的一種方法，其通常包括將熱塑性聚合物進料到擠出機，通過噴絲頭進料擠出熔融聚合物，以形成長絲，並在移動式輸送帶上鋪列擠出的絲，以形成隨機排列長絲的無紡纖網。在鋪列過程中，可通過多種方式例如旋轉噴絲頭、電爐、引入受控氣流、改變運輸帶的速度等，賦予細絲所需的取向。然後通過熱或化學或機械處理，在細絲交叉點首先粘合無紡纖網中單個纏結的細絲。然後以輥形式捲起紡粘纖網。
氈毯簇絨方法期間，用針床的每個衝程，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生開口，然後縮回，在每個開口中留下紗線的回線。然後每個針移到下一個插入點。
簇絨方法期間，基底襯墊材料必須具有兩個非常重要的特徵耐簇絨針插入性能，和針縮回後夾緊並保持紗線回線(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上最大的簇絨夾緊。然而，需要設計纖網材料機械和化學性質兩個特徵的平衡。即，高夾緊力可能需要高穿透力。相反地，低穿透力通常導致較差或較弱的簇絨夾緊力。非常合乎需要的是結合低耐插入性能與高夾緊力的基底襯墊。
本發明的一個目的是製備無紡纖網，其適用作具有改善簇絨夾緊特徵的氈毯襯底材料。
本發明的另一個目的是改善紡粘或紡絲成網的聚酯織物的簇絨夾緊性能的方法。
本發明的另一個目的是改善製備簇絨氈毯的方法。
根據本發明的公開，本發明的這些和其它目的將變的更加明顯。
發明概述為了實現上述目的，現設計了一種方法，其包括如下步驟將可固化彈性粘合劑製劑施加至無紡纖網，處理該纖網以在纖網中提供許多空隙或凹坑，這些空隙和凹坑與隨後施加的簇絨針圖案對齊，並加熱以固化彈性粘合劑。然後可以將處理的無紡纖網捲成輥，用於將來的加工。
附圖簡要說明

圖1是本發明方法的示意圖。
圖2是根據本發明處理的織物中凹坑或孔的圖。
圖3是用本發明方法製備的織物上簇絨過程圖。
優選實施方式的詳細說明根據本發明合適的加工無紡纖網包括從熱塑性聚合物例如為聚烯烴、聚酯、聚醯胺和這些聚合物的共混物製備的那些。優選得自聚酯的無紡織物，特別優選紡粘或紡絲成網的聚酯纖網。可以使用常規方法製備無紡纖網，包括幹法成網、溼法成網、紡絲成網、熔噴法、紡粘和射流噴網(spunlaced)產物。
優選，用彈性粘合劑處理之前，針刺、熱定形並壓延無紡纖網。除了在″X″和″Y″方向(即機器方向和與機器交叉的方向)上的常規熱粘合外，針刺或針刺-衝孔透過無紡纖網的厚度在″Z″方向(即通過織物厚度)上產生纖維纏結。針刺在各個方向上提供纖維粘合和纏結，從而增加與簇絨紗線纏結的機會。此外針刺為織物提供附加的膨鬆，這對於相同的織物重量產生稍微更厚的材料，並對簇絨提供附加的夾緊。可在一個方向或兩個方向上針刺無紡纖網。此外，可以傳統的方式進行常規針刺，以在纖網中產生圖案或紋理。
可以使用任何可商購的針刺裝置進行針刺(或針刺-衝孔)。眾所周知，針刺的程度影響纖維或織物的拉伸強度。應該選擇每平方英寸的針刺數量，以最佳混入並纏結織物的單根長絲。
可替代地，可以用其它已知的技術完成纖維纏結。這些將包括使用高壓水射流代替鉤針進行液壓纏結。
無紡纖網優選是熱定形的。該步驟改善尺寸穩定性，並鎖定由針刺-衝孔步驟形成的膨鬆。在任何後續壓延時，改善的膨鬆有助於減少壓縮，此外在回復鎖定之前預收縮纖網，從而最小化後續加工期間可能發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於用於製備無紡纖網的聚合物性質。必須選擇足夠高的溫度進行熱定形，但是該溫度低於聚合材料的熔融或分解溫度。對於紡粘或紡絲成網的聚酯無紡布，優選約190℃至約250℃的溫度範圍。最優選約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。可以通過使織物暴露至加壓飽和蒸汽，或通過使用提供乾熱的裝置完成熱定形。
優選通過在足夠粘合表面長絲並擠壓纖網至適合進一步加工厚度的溫度與壓力下進行處理，在熱定形後壓延無紡纖網。如果需要，還可以使用壓延，以便為織物提供光滑表面。可以調節溫度與壓力，以便為織物提供合適的厚度和表面結構。因為預先熱定形織物，膨鬆未受影響，並且內部纖維纏結未受幹擾。
溫度與壓力條件通常適於在約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的砑光輥或圓筒。
優選，壓延後冷卻織物，最優選冷卻至室溫。冷卻被認為有助於固定織物尺寸復原性。可以用空氣冷卻或冷卻射流或任何傳統冷卻方式完成冷卻。
本發明方法的一個重要特徵是為纖網或織物提供彈性性能。這通過使織物與液態可固化的彈性粘合劑製劑接觸實現。
彈性粘合劑為織物提供彈體性能，該性能使得在針縮回後，由簇絨針產生的開口能夠收縮尺寸。針縮回後，開口的收縮增加對紗線簇絨的夾緊作用。如果因為多種原因從開口除去簇絨紗線，粘合劑的彈性性質還允許多次修補織物。在許多襯裡織物中，當需要修補時，針開口之間的這塊材料將斷裂。根據本發明加工的無紡織物彈性性質允許針開口之間的這塊材料膨脹並拉伸，沒有斷裂，從而促進修補。
合適的彈性粘合劑製劑包括水基和有機溶劑基彈性體，其包含傳統的固化劑和添加劑。因為環境原因，優選乳膠。實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。
彈性製劑中可以存在傳統的添加劑。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，可以調節製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％，優選約15％至約25％。
可以使用傳統方法將粘合劑施加至織物。可以使用浴浸、噴霧或輥塗。優選，用彈性製劑完全飽和無紡纖網。這可以通過在包含彈性粘合劑的浸漬槽中浸沒纖網來實現。
用彈性粘合劑浸漬後，優選加工纖網，以除去過量粘合劑。在除去過量粘合劑的同時或之後，織物具有孔穴、空隙或凹坑。當隨後在將來氈毯製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並對齊。優選，同時除去過量粘合劑並將孔穴或空隙施加於織物，例如，通過將織物進料通過一組輥，其中一個具有光滑面，另一個具有預定高度、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，其在孔穴或凹坑中具有很少或沒有粘合劑，並具有小於包含面紗簇絨針的孔穴。簇絨操作期間，當拉伸孔穴時，產生的能量有效儲存於已經從凹坑擠出並環繞孔穴的彈性粘合劑。當針縮回時，釋放儲存能量導致孔穴周圍拉伸織物松馳，並保持簇絨穩固地就位。
在粘合劑處理過的織物中施加空隙或孔穴處理後，令粘合劑固化。優選，令處理過的織物經過鼓式加熱器，以足夠高的溫度乾燥織物，並固化粘合劑，沒有軟化纖維或改變纖維的熱定形。乾燥和固化操作在細絲接頭提供附加的粘合，並賦予織物彈性性能。乾燥/固化無紡聚酯的合適溫度範圍是100℃至約250℃。
然後將最終產物以輥捲起。優選，使用設計成能在芯部驅動張緊輥的纏結裝置。摩擦輪卷取機可以在織物的潤滑表面上滑動，並在輥上產生較差包裝。驅動芯部的卷取機將拉伸纏結緻密物，產生更加穩定的包裝。
實施例參考圖1，令為紡絲成網無紡聚酯的基材A通過粘合劑浸漬槽B，其中包含可固化液態彈性製劑。然後，令用粘合劑完全飽和的基材通過一對擠壓輥，其中壓力設置為除去特定和預定量的粘合劑。一個輥C具有預定高度、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並對齊。然後加熱織物D，以乾燥材料並固化粘合劑。
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，並推動過量粘合劑成為圍繞孔穴或空隙的環圖案。結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。當針插入孔穴或空隙時通過以類似於橡皮圈的方式膨脹，該環具有儲存簇絨期間產生能量的性能。當針縮回時，在孔穴中留下簇絨，釋放儲存的能量，環松馳並緊密地夾緊簇絨。這顯示於圖3中。結果是優異地夾緊簇絨，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。
通過描述本發明優選實施方式，應該理解本發明不局限於具體的實施方式，而且在不脫離本發明的範圍或精神的前提下，本領域技術人員可以進行多種改變和改性。
權利要求
1.一種製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製劑施加至無紡纖網；(b)使無紡纖網具有一系列孔穴或凹坑，孔穴或凹坑為與隨後施加至網的簇絨針圖案對齊的圖案；並固化彈性粘合劑。
2.權利要求1的方法，其中用壓花輥產生孔穴或凹坑。
3.權利要求1的方法，其中令網通過一對輥進行步驟(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.權利要求1的方法，其中處理無紡纖網，以提供貫穿纖網厚度的纖維纏結，並且無紡纖網在施加彈性粘合劑之前熱定形。
5.權利要求1的方法，其中在施加彈性粘合劑之前，針刺-衝孔、熱定形並壓延無紡纖網。
6.權利要求1的方法，其中用幹法成網、溼法成網、紡絲成網、熔噴法、紡粘或射流噴網法製備無紡纖網。
7.權利要求1的方法，其中無紡纖網是紡粘或紡絲成網的聚酯。
8.權利要求5的方法，其中以雙向針刺織物。
9.權利要求4的方法，其中所述網是無紡聚酯織物，並在約205℃-210℃的溫度下熱定形。
10.權利要求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.權利要求1的方法，其中用粘合劑飽和纖網，並在除去過量粘合劑的同時提供孔穴或凹坑。
12.權利要求1的方法，其中加熱纖網，以進行固化和乾燥。
13.由權利要求1的方法製備的可簇絨無紡纖網。
14.由權利要求5的方法製備的可簇絨無紡纖網。
15.用權利要求7的方法製備的可簇絨無紡纖網。
16.一種製備簇絨氈毯的方法，其包括(a)使權利要求13的無紡纖網進料至簇絨裝置；(b)將面紗簇絨到無紡纖網中；和(c)回收簇絨氈毯。
17.一種製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製劑施加至無紡纖網；(b)使無紡纖網與具有升高凸起的表面接觸，以在纖網中產生一系列凹坑，以與隨後施加至纖網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；和(d)使固化網與包含面層細絲的簇絨針接觸，以提供簇絨氈毯襯墊。
18.權利要求17的方法，其中通過在至少兩個輥之間穿線成網來完成步驟(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.權利要求18的方法，其中無紡纖網是紡粘或紡絲成網的聚酯，並在與彈性粘合劑接觸之前，針刺-衝孔、熱定形並壓延。
20.由權利要求19的方法製備的簇絨氈毯襯墊。
全文摘要
本發明描述一種處理無紡織物的方法，以改善製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，其圖案與隨後施加的簇絨針圖案一致，然後固化粘合劑。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。當簇絨針插入凹坑或孔穴時，孔穴周圍的彈性環膨脹。針縮回時，彈性環收縮，並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 優先權日2006年5月16日
發明者沈長慶, 萊斯特·M·阿西爾 申請人:約翰斯曼維爾公司