BRPI0903821A2

BRPI0903821A2 - compósito texturizado

Info

Publication number: BRPI0903821A2
Application number: BRPI0903821-3A
Authority: BR
Inventors: Dimitri P Zafiroglu
Original assignee: Dzs Llc
Priority date: 2008-07-23
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2012-02-22
Also published as: EP2323847A1; EP2323847A4; US8216659B2; CA2735243A1; WO2010011734A1; US20090047465A1; EP2323847B1; CA2735243C

Abstract

COMPóSITO TEXTURIZADO. A presente invenção se refere a um compósito texturizado de revestimento de assoalho compreendendo uma camada externa fibrosa altamente compatível 101 e uma camada de forro porosa e resiliente opcional 102 que são continuamente, contíguamente, continuamente presas a uma camada adesiva ativada 103 ao longo de uma interface tridimensional, ondulada. As ondulações correspondem às áreas rebaixadas e elevadas na superfície do compósito. Tal compósito pode ser fabricado se seu precursor é sujeito ao calor e à pressão por um tempo de comprimento finito, visto que a pressão aplicada é relativamente baixa, preferivelmente abaixo de aproximadamente 1,38 MPa (200 psi). O compósito texturizado pode ser usado como um revestimento de assoalho que vantajosamente resista à deformação e permaneça insensível às variações na temperatura ambiente e na umidade, incluindo a exposição à água.

Description

COMPÓSITO TEXTURIZADO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção se refere a um material de compósito com uma superfície texturizada tridimensional e que pode ser usado para fornecer uma cobertura externa acabada para vários substratos. Mais especificamente, a invenção se refere a um material de compósito texturizado com uma camada externa fibrosa, uma camada adesiva e uma camada de forro opcional adequado para cobrir pisos, paredes, superfícies interiores de automóveis e similares.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Os materiais para revestimento de superfícies sólidas usados em assoalhos incluem superfícies rígidas, como madeira, metal, mármore ou azulejo de cerâmica, e superfícies resilientes como vinil ou de borracha. Eles são simples de manter limpos e não possuem o problema de abrigar crescimento bacteriano como os produtos têxteis. No entanto, os materiais de revestimento de superfícies sólidas não possuem a qualidade suave, macia e têxtil dos carpetes.

Os produtos para assoalho tais como os carpetes tufados, flocados, de tricô ou de tecelagem, oferecem resistência à abrasão, assim como maciez, com um leve toque têxtil pelo ancoramento as fibras em um forro e sua manutenção na posição vertical, como em um carpete de pelos. Comparados às superfícies sólidas, esses produtos têxteis direcionados verticalmente são menos duráveis, tendem a acumular poeira e sujeira, proporcionam espaço para o crescimento bacteriano nos interstícios entre as fibras felpudas são difíceis de limpar e higienizar. Eles também consomem quantidades excessivas de fibras para formar o pelo. As estruturas felpudas também devem ser presas ao chão, seja pela fixação com adesivos pesados, ou esticando-a ao longo do chão para evitar deformação, protuberâncias ou separação de costura, conforme se expandem e contraem com mudanças de temperatura e umidade. As estruturas felpudas utilizadas como "revestimentos" modulares devem ser substancialmente reforçadas sob o pelo com materiais insensíveis a variações de temperatura e umidade, como o vidro.

Estruturas híbridas, com faces parcialmente fibrosas e parcialmente sólidas, como as divulgadas por Petry et al. na Patente U.S. 3,493,018, também foram desenvolvidas. Elas reduzem, mas não eliminam as limitações das estruturas felpudas sólidas ou fibrosas.

Muitas tentativas foram feitas para adaptar os tecidos têxteis para uso em assoalhos. Uma tática tem sido a de montar um tecido têxtil basicamente plano sobre uma subcamada adesiva de costas com várias camadas de reforço subsuperficial utilizando materiais como o vidro. Esse reforço subsuperfcial estabiliza dimensionalmente o tecido de face e ainda reduz ou elimina a deformação causada pela expansão e contração de tecido e adesivo, resultante de variações de temperatura e umidade durante o uso no chão. O WO 1999/019557 utiliza um tecido com face de tecelagem com camadas de reforço no verso. A Patente Vinod U.S. 5.965.232 revela um tecido decorativo anexado a camadas subsuperfíciais dimensionalmente estabilizadas e camadas macias, e ainda estabilização de face com acabamentos de superfície. Outras melhorias são oferecidas pelo WO 2002/102582 e pela Patente U.S. 7.064.092, que divulgam tecidos de face pré-estabilizados e reforços sub-faciais especiais.

Todos os tecidos planos/laminados de forro da técnica anterior, com ou sem reforços de sub-superfície, criam uma tecido superior/camada adesiva relativamente firme, que não possui as características de amortecimento de revestimentos de piso têxteis, mesmo quando apoiada por forros macios e resilientes. Além disso, tais laminados planos estão sujeitos à delaminação e desgaste nas extremidades cortadas quando sujeitos a uso pesado, a menos que o tecido de face seja impregnado com adesivos, pelo menos, ao longo das extremidades. No entanto, tal impregnação deteriora ainda mais a qualidade da sensação têxtil e a maciez facial do laminado.

Até certo ponto, os Pedidos de Patente U.S. 10/611.470 e 10/307.186, que são aqui incorporados por referência em sua integralidade, descrevem um revestimento de assoalhos com uma superfície têxtil e as características de um piso macio, sem problemas de sujeira e acúmulo de poeira e de utilização de reforços pesados. Tais coberturas de assoalho podem ser usadas tanto como um "ladrilho" modular ou um carpete com tear largo (broadloom) que se estende por todo o piso. Os pedidos '470 e '186 divulgam um compósito de uma camada externa fibrosa altamente adaptável, uma camada adesiva contínua, e uma camada de forro que são simultaneamente laminados e/ou moldados com o calor e a pressão exercidos contra a camada externa fibrosa. A ferramenta de moldagem/laminação possui protusões altas, que formam áreas rebaixadas na superfície que estão cercadas por áreas elevadas. Dentro das áreas rebaixadas, a camada externa fibrosa, a camada adesiva, e a camada de forro são altamente densas e assim "ancoram" o tecido em intervalos por ligação adesiva. Os adesivos sólidos termoplásticos ou termofixos "viscosos/semelhantes à pasta" são utilizados, impedindo assim que o adesivo se propague para a superfície superior nas áreas elevadas e preservando a estética têxtil e tátil. Consequentemente, nas áreas elevadas, a inter-fixação da camada externa fibrosa e da camada de forro é mínima ou ausente e, como resultado, a densidade combinada da camada externa, da camada adesiva, e da camada de forro é menor nas áreas elevadas do que nas áreas rebaixadas. Em outras palavras, há uma variação topográfica na densidade entre as áreas elevadas e áreas rebaixadas. Contudo, nota-se também que, devido à ausência de interligação substancial nas áreas elevadas, a camada externa fibrosa e a camada de forro podem se separar. Em contrapartida, nas zonas rebaixadas, onde o tecido é "ancorado" por fixação, as camadas não podem ser separadas sem danos à camada externa fibrosa. O tecido tridimensional ondulado/estrutura de face adesiva desses compósitos, com fixação intermitente no forro em intervalos permite a absorção da tensão lateral ao contrair ou expandir os vãos arqueados ou "voltas" da camada de face que se conecta as áreas rebaixadas fixadas de forma análoga à "flexão" de uma mola.

Esta característica evita a deformação no chão e permite a construção de revestiomentos de assoalho sem a necessidade de reforço pesado de sub- superfície que resulta na rigidez facial.

A necessidade de alcançar e ancorar a camada de face de forma intermitente e exclusivamente nas áreas rebaixadas também limita a estética do produto e o desempenho para revestimento de assoalho das aplicações '470 e '186. Nas zonas elevadas, o tecido de face não fixado ou levemente fixado pode se deformar e se levantar um pouco nas extremidades cortadas quando submetido ao tráfego intenso por longos períodos de tempo, criando sutis linhas de sulcos, mas visíveis. As áreas elevadas podem se achatar um pouco com o tráfego pesado. Além disso, o processo simultâneo de laminação e moldagem em relevo deve ser realizado utilizando ferramentas com protusões altas permitindo espaços livres entre as reentrâncias da ferramenta aquecida e do tecido de face e limitando as capacidades de projeto. Permanece a necessidade de um revestimento de assoalho mais durável que se aproveita dos conceitos de estruturação de produtos divulgados pelas aplicações '470 e '186, sem essas limitações.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção compreende melhorias ou alternativas para o pedido original '470 e para o pedido anterior 10/307.186, que foi incorporado aqui para referência em sua integralidade. Estes pedidos foram publicados como U.S. 2004/0106346 e US 2004/0106345. Os compósitos da invenção descritos e reivindicados nos pedidos '470 e Ί86 incluem, mas não estão limitados a, compósitos texturizados em multicamadas com uma camada externa fibrosa contínua ou integral fixados em relevo em uma camada adesiva e uma camada de forro opcional. A moldagem em relevo cria áreas elevadas e rebaixadas topograficamente na superfície do compósito criando um perfil ondulado. A camada externa fibrosa é substancialmente ancorada à camada adesiva e à camada de forro opcional. Além disso, a distância lateral entre as áreas elevadas adjacentes e a profundidade medida a partir da área elevada até a área rebaixada são dimensionadas e medidas para permitir que o compósito se estenda e/ou contraia de forma semelhante a uma mola.

A presente invenção está diretamente relacionada com uma modalidade do pedido original '470. Com relação às figuras 14 e 16, e ao exemplo 5EE do pedido '470, totalmente incorporado aqui, há ligação contínua ou ininterrupta entre a camada externa fibrosa e a camada adesiva nas áreas elevadas, como ilustrado pelo número de referência 66, onde o elemento fixador penetrou na camada de face apenas parcialmente, e onde a superfície superior do compósito permaneceu substancialmente livre de adesivo ativado. O inventor observou que, nestas condições, a durabilidade do compósito como um revestimento de assoalho aumenta, e a possibilidade de desfiação da extremidade é reduzida. Observou-se também que a ligação contínua reduziu o grau de ancoragem ou fixação da camada externa fibrosa à camada adesiva nas áreas rebaixadas. Consequentemente, a densidade combinada da camada fibrosa e da camada adesiva nas áreas rebaixadas exigidas pelo pedido original '470 pode ser reduzida sem sacrificar a durabilidade.

A presente invenção diz respeito a um material de compósito texturizado com uma área de superfície e que compreende uma camada externa fibrosa contínua ou integral que é ligada continuamente ou substancialmente continuamente a uma camada adesiva intermediária ativada e a uma camada de forro resiliente e porosa compressível opcional, em que a camada externa fibrosa contínua ou integral é formada de um tecido que é inicialmente disposto substancialmente paralelo à camada adesiva intermediária e à camada de forro opcional, onde a área de superfície compreende áreas rebaixadas e elevadas.

Após as áreas rebaixadas e elevadas serem formadas, a camada externa fibrosa, a camada adesiva intermediária, a superfície superior da camada de forro e uma interface entre a camada adesiva e a camada de forro não são topograficamente planas e seguem substancialmente o mesmo contorno ondulado. Há uma distância lateral, X, entre as áreas rebaixadas adjacentes e uma distância lateral, Y, entre áreas elevadas adjacentes, onde X e Y individualmente estão entre cerca de 1,5 mm e cerca de 10 mm. As áreas rebaixadas descem a uma profundidade, D, medida a partir do topo da camada externa nas áreas elevadas até o topo da camada externa nas áreas rebaixadas adjacentes, sendo igual ou superior a espessura, Tu, medida a partir do topo da camada externa nas áreas elevadas até (i) a parte inferior da camada adesiva ou até (i) a interface da camada externa e da camada de forro nas áreas elevadas.

Na maioria dos casos, a camada externa fibrosa, a camada adesiva e a camada de forro são densificadas dentro das áreas rebaixadas em um grau um pouco mais elevado em comparação com as áreas elevadas. Porém, a necessidade do pedido original '470 de "ancorar" a camada de face ao densificá-la com o adesivo nas áreas rebaixadas a níveis muito elevados, superiores a 0,7 g/cm3, é removida pela presença de interligação contínua ou constante através das três camadas.

O material do compósito texturizado pode ser fabricado em lotes ou continuamente. A moldagem em relevo e a laminação podem ocorrer de forma simultânea ou seqüencialmente em qualquer ordem. O material do compósito texturizado acabado é utilizado como um revestimento de piso.

Assim, o revestimento de piso do compósito texturizado semelhante à mola resulta da combinação sinérgica de (i) uma profundidade D igual ou superior a uma espessura Tu, (ii) distâncias laterais XeY que variam de cerca de 1,5 mm a 10 mm, e (iii) ativação continuada de uma camada adesiva. A razão de D/Tu e as distâncias laterais XeY fornecem o compósito texturizado da invenção com propriedades semelhantes à mola. As propriedades semelhantes à mola inovadoras têm muitas vantagens, porque permitem ao revestimento de pisos do compósito texturizado absorver a expansão e a contração induzida por temperatura e umidade, consequentemente evitando o encurvamento, o embolhamento ou o encolhimento desvantajoso do revestimento de pisos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos em anexo, que fazem parte do relatório e devem ser lidos em conjunto com o presente documento e cujos números de referência são usados para indicar partes semelhantes em várias visualizações:

A figura 1 é uma vista em seção transversal de uma estrutura precursora de um material do compósito texturizado com duas camadas de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 2 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado de acordo com a presente invenção formada a partir da estrutura precursora da figura 1;

A figura 3 é uma vista em seção transversal de uma estrutura precursora de um material do compósito texturizado com três camadas de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 4 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado de acordo com a presente invenção formada a partir da estrutura precursora da figura 3;

A figura 5 é uma vista em seção transversal de outra modalidade de um material do compósito texturizado de acordo com a presente invenção;

A figura 6 é uma vista em corte transversal de outra modalidade de acordo com a presente invenção;

A figura 7 é uma vista em corte transversal de uma parte do sistema de fabricação apropriado para moldagem em relevo e/ou laminação de um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 8 é uma vista em corte transversal de uma parte do sistema de fabricação apropriada para moldagem em relevo e/ou laminação de um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 9 é uma vista superior de uma parte de uma ferramenta de moldagem apropriada para uso com a presente invenção;

A figura 10 é uma vista em corte transversal de uma protrusão da ferramenta de moldagem da Fig. 9 conforme visualizado na linha 10-10;

A figura 11 é uma vista superior de uma parte da ferramenta de moldagem da malha de arame apropriada para uso na presente invenção;

A figura 12 é uma vista em corte transversal detalhada de uma ferramenta de moldagem de malha de arame mostrada na Fig. 11 conforme visualizado na linha 12-12;

A figura 13 é uma vista em corte transversal de uma parte do sistema de fabricação apropriada para moldagem em relevo e/ou laminação de um compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 14 é uma vista em seção transversal de outra modalidade de um compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 15 é uma vista em corte transversal de uma parte do sistema de fabricação apropriada para moldagem em relevo e/ou laminação de um compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 16 é uma vista em seção transversal de outra modalidade de um compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 17 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 18 é uma vista em corte transversal de um material de compósito texturizado conforme mostrado no pedido original '470;

A figura 19 ilustra esquematicamente um teste de comprimento de flexão de um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 20 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado com subcamadas de face múltiplas de acordo com uma modalidade da presente invenção;

A figura 21 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado com subcamadas de forro múltiplas de acordo com outra modalidade da presente invenção;

As figuras 22A-22C são uma seqüência de vista em corte transversal ilustrando um processo de laminação, e em seguida, a moldagem em relevo de um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 22A é uma estrutura precursora que compreende três camadas superpostas; A figura 22B é uma estrutura laminada formada a partir da estrutura precursora da FIG. 22A; e a figura 22C é uma estrutura moldada em relevo formada a partir da estrutura laminada da FIG. 22B;

As figuras 23A e 23B são vistas em corte transversal de dois sistemas diferentes de fabricação adequados para a laminação, e depois a moldagem em relevo do material do compósito texturizado mostrado nas FIGS 22A-22C; As figuras 24A-24C são uma seqüência de vistas em corte transversal ilustrando um processo de laminação e moldagem em relevo simultânea de um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 24A é uma estrutura precursora que compreende três camadas superpostas incluindo uma camada adesiva termoplástica intermediária; A figura 24B é outra estrutura precursora incluindo uma camada adesiva termofixa intermediária; e a FIG. 24C é uma estrutura laminada e moldada em relevo simultaneamente formada a partir da estrutura mostrada na FIG. 24A ou 24B;

As figuras 25A e 25B são vistas em corte transversal de dois sistemas de fabricação diferentes para laminação e moldagem em relevo simultânea do material do compósito texturizado mostrados nas FIGS 24A-24C;

As figuras 26A-26C são uma seqüência de vistas em corte transversal ilustrando um processo para moldagem em relevo de uma estrutura que compreende pelo menos uma camada externa e, em seguida, uma adicional camada de forro para formar um material de compósito texturizado de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 26A é uma estrutura precursora;

A figura 26B é uma estrutura moldada em relevo formada a partir da estrutura precursora da FIG. 26A; e a figura 26C é uma estrutura preenchida com reforço que é formado a partir da estrutura moldada em relevo da FIG. 26B;

As figuras 27A e 27B são vistas em corte transversal de dois sistemas de fabricação diferentes para moldagem em relevo de um estrutura e, em seguida, uma camada de forro adicional conforme mostrada nas FIGS 26A-26C; e

A figura 28 é uma vista em seção transversal de um material do compósito texturizado com camadas de forro múltiplas de acordo com outra modalidade da presente invenção;

As figuras 29A-29C são vistas tridimensionais de um material de compósito texturizado de acordo com modalidades diferentes da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Para completude, a divulgação do pedido original '470, incluindo as FIGS. 1-16, é reproduzida abaixo. Posteriormente, a presente invenção é discutida em detalhe.

As modalidades da presente invenção incluem, entre outros, um material de compósito texturizado tridimensional com duas ou mais camadas. A modalidade de duas camadas compreende uma camada externa fibrosa e uma camada adesiva fixadas juntas, através de laminação ou moldagem em relevo a camada externa fibrosa. A modalidade de três camadas inclui ainda uma camada adicional de forro opcional. As camadas opcionais adicionais incluem, entre outras, as camadas de reforço, camada externa fibrosa adicional, camadas permeáveis a gás, camadas de barreira de líquida, poeira, sujeira e/ou camadas de barreira microbiana e similares.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a camada externa fibrosa e a camada adesiva possuem um padrão de moldagem em relevo para formar a estrutura tri-dimensional texturizada. A estrutura tri-dimensional texturizada inclui áreas rebaixadas e áreas elevadas. Dentro das áreas rebaixadas, o adesivo ativado ancora as fibras da camada externa fibrosa, embutindo uma quantidade adequada de fibras no adesivo ativado. As áreas rebaixadas são densificadas a mais de 0,7 gramas/cm3. Alternativamente, o adesivo ativado pode embutir totalmente todas as fibras nas áreas rebaixadas. Devido à compressão e ao embutimento das fibras no adesivo ativado, as áreas rebaixadas são essencialmente finas, densas e substancialmente orientadas em uma direção chamada "x-y", ou seja, paralela ao plano do compósito. As fibras da camada externa fibrosa nas áreas elevadas são substancialmente livres de adesivo ativado, embora alguma interação de superfície entre a camada externa fibrosa e a camada adesiva no estrato interno faceando a camada adesiva, ou seja, a parte traseira seja permitida. Nas regiões perto do topo das áreas elevadas, as fibras são preferencialmente desvinculadas do adesivo ativado.

Assim, nas áreas elevadas das fibras das camadas externas, as fibras são capazes de se mover umas em relação às outras, e manter uma "sensação de textura" sujeita a qualquer ligação preexistente ou emaranhamento na camada externa fibrosa.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, as fibras da camada externa fibrosa imediatamente adjacente às zonas rebaixadas podem ser ligadas por alguns dos adesivos ativados. Nestas junções, os adesivos ativados não ancoram as fibras da camada externa fibrosa, mas fornecem alguma rigidez estrutural a essas fibras. Devido à maior rigidez estrutural, as fibras nestas áreas de junção são orientadas diagonalmente de forma vantajosa entre o plano X-Y do compósito e uma "direção ζ", o que é normal ao plano X-Y. As fibras nessas áreas de junção formam um ângulo distante em menos de 45° da direção z, e preferencialmente em menos de 30° da direção z. Esse fator de elevação das fibras nas áreas de junção dá às fibras nas áreas elevadas uma formação "em laço" ereta. Assim, esses laços estão presos às áreas rebaixadas, elevados nas áreas de junção, e curvados ou laçados nas áreas elevadas.

A liberdade de movimento relativa de fibras nas áreas elevadas permite ao compósito texturizado reter uma quantidade boa de aparência têxtil e tato. As áreas rebaixadas ancoram as fibras e provêem estabilidade de superfície aumentada, habilidade para manter sua textura, resistência a quebra e resistência a abrasão. Adicionalmente, quando o forro opcional é usado, as âncoras adesivas ativadas das fibras da camada externa para a camada de forro nas áreas rebaixadas e o forro ainda aumentam a habilidade do compósito de reter sua configuração principalmente plana em resposta a mudanças na temperatura ambiente e umidade. Laços orientados para cima resultantes de aglomeração de adesivo nas extremidades das áreas rebaixadas simulam o tato têxtil de pelúcia e a aparência esculpida de tecido estruturado de fibras felpudas.

A Fig. 1 ilustra uma estrutura precursora para uma modalidade de duas camadas da presente invenção que inclui uma camada externa fibrosa 2 e uma camada adesiva 7 adjacente a camada externa fibrosa. A camada externa fibrosa é mostrada para ser formada de fibras individuais 3 colocadas em uma teia de não tecido. Esta é somente uma representação esquemática da estrutura de fibra e não limita a estrutura de material de camada externa fibrosa adequada. Qualquer construção da camada externa fibrosa descrita abaixo em mais detalhes pode ser usada.

A Fig. 2 mostra uma seção do novo material do compósito texturizado de duas camadas formado da estrutura precursora da Fig. 1. Nos desenhos, às partes idênticas são determinados os mesmos números de referência. A superfície exposta ou exterior 8 do material do compósito é caracterizada por uma pluralidade de áreas elevadas 4, que estão separadas umas das outras por áreas rebaixadas 5. De acordo com uma modalidade da presente invenção, fibras 3 da camada externa fibrosa 2 dentro das áreas rebaixadas 5 estão completamente embutidas na camada adesiva 7. Em outra modalidade preferida as fibras não estão completamente embutidas na camada adesiva. O processo de formação do compósito, como explicado abaixo, ativa o adesivo 6 dentro das áreas rebaixadas 5. Consequentemente, o adesivo ativado forma uma massa solidificada integrada com as fibras 3, tal que a maioria ou todas as fibras da camada externa fibrosa nas áreas rebaixadas são substancialmente circundadas e unidas pelo adesivo ativado 6. Tanto quanto possível, e preferivelmente a maioria ou todo o espaço intersticial entre as fibras nas áreas rebaixadas é preenchido com material da camada adesiva, de tal forma que a densidade das áreas rebaixadas seja de pelo menos 0,7 gramas/cm3. Assim, as fibras são unidas e são estruturalmente ancoradas pelo adesivo nas áreas rebaixadas 5.

A Fig. 2 ainda ilustra que o adesivo ativado 6 também se alonga para fibras em regiões de transição ou de aglomeração de adesivo 10 por uma distância nominal ao longo dos comprimentos de fibra se estendendo das extremidades das áreas rebaixadas 5 para áreas elevadas 4. As fibras aglomeradas por adesivo são orientadas substancialmente diagonais à direção z, o que é indicado pela seta 11 como discutido acima. Assim, os segmentos de fibra nas áreas elevadas têm uma proeminente configuração similar ao laço ereto.

A Fig. 3 ilustra uma estrutura precursora para uma modalidade de três camadas da presente invenção que inclui camada externa fibrosa 2 tendo fibras 3 e camada adesiva 7 adjacente à camada externa fibrosa e camada de forro opcional 9 adjacente à camada adesiva no lado oposto a camada externa fibrosa. Outra modalidade da presente invenção formada desta estrutura precursora é ilustrada na Fig. 4. Durante o processo de formação do compósito, o adesivo se ativa para colar a camada de forro 9 à camada externa fibrosa 2.

Geralmente, dentro de áreas elevadas 4 os extratos externos das fibras 3 são substancialmente isentos de contato com o adesivo ativado 6, exceto nas regiões de aglomeração 10, onde algumas fibras nestas regiões são coladas pelo adesivo ativado 6, dessa forma provendo rigidez estrutural aos laços formados nas áreas elevadas, como discutido acima. Alguma interação na superfície interna entre a camada externa fibrosa e a camada adesiva é permitida. As fibras 3 em áreas elevadas 4 podem ter quantidades pequenas de adesivo em partes de seus comprimentos de fibra e ocasionalmente grupos de fibras individuais podem ser unidos pelos processos industriais que formaram a camada externa fibrosa 2. O adesivo também pode penetrar parcialmente ao longo do lado posterior inteiro da camada fibrosa. Em contraste com as áreas rebaixadas 5, existe espaçamento intersticial entre fibras da camada externa dentro das áreas elevadas 4 e a densidade das áreas elevadas 4 é significativamente mais baixa que a densidade das áreas rebaixadas 5. Apesar da quantidade relativamente pequena de adesão entre fibras preexistente permissível nas áreas elevadas 4, as fibras 3 permanecem em grande parte isentas de adesivo ativado da camada adesiva e, então, são livres para se mover uma em relação a outra.

Em outras modalidades, a camada externa fibrosa 2 é formada por tecidos não fiados, nos quais as fibras são fixadas umas às outras nos pontos de cruzamento de fibra. Por exemplo, a camada externa fibrosa 2 pode conter certa fibra de baixa fusão ou componentes em pó que podem ou não ser ativados antes da operação de moldagem em relevo utilizada para formar o compósito texturizado. Antes ou durante a operação de moldagem em relevo esta fibra de baixa fusão, ou estes componentes em pó, podem ser ativados para formar ligações entre fibras nas áreas elevadas, contanto que a fibra 3 dentro das áreas elevadas esteja substancialmente livre de contato com o adesivo ativado 6.

A camada externa fibrosa 2 também pode compreender fibras não entrelaçadas e/ou tecidos rendados, fiados, tricotados ou outros nos quais as fibras individuais ou grupos de fibras, ou seja, fios, são tecidas juntas, entrelaçadas ou de outra forma mecanicamente interconectadas ou interligadas. As camadas exteriores fibrosas podem incluir uma estrutura aberta, tal como laço de modo que qualquer substrato subjacente possa ser visto pela estrutura aberta, ou uma estrutura fechada de modo que o substrato subjacente esteja substancialmente escondido de visão.

Uma camada "integral/contínua" durável deste tipo simplesmente envolve a imersão direta de fibras expostas na superfície nas áreas rebaixadas 5 ricas em adesivo e densas pelo menos em um local. As fibras que não entram elas mesmas nas áreas rebaixadas 5 são fixadas a outras fibras que entram por métodos de colagem, entrelaçamento, torção ou outros.

As Figs. 2 e 4 ainda ilustram esquematicamente que a forma ondulada das fibras entre pontos de ancoragem nas áreas rebaixadas 5 e as porções de movimento livre nas áreas elevadas formam laços similares ao pelo.

Em outra modalidade contemplada vista na Fig. 5, podem ser criadas descontinuidades ou quebras 14 na camada adesiva 7 durante a fabricação. Tal camada adesiva descontínua pode acontecer quando o adesivo utilizado para formar a camada é uma folha termoplástica que encolhe e divide entre áreas rebaixadas pela exposição a etapas de moldagem em relevo térmica do processo de fabricação do compósito. De modo similar, as descontinuidades podem se formar quando o calor da ferramenta de moldagem é isolado pela volumosa camada externa fibrosa interveniente em que o adesivo em pó ou o adesivo em pasta termoestável nas áreas elevadas não são ativados. As áreas não ativadas destes tipos de adesivos tipicamente não são suficientemente expansíveis ou flexíveis para conformar ao contorno ondulado da superfície adjacente da camada de forro 9. A camada adesiva, assim, tende a se separar sob as áreas elevadas.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, as áreas elevadas 4 definem distâncias de elevação características, D (Figs. 2 e 4). A distância de elevação D é definida como a diferença em altura na direção Z entre os topos das áreas elevadas e as áreas rebaixadas vizinhas. A espessura Tf da camada externa fibrosa no produto acabado é outro parâmetro de definição do compósito. Este parâmetro é definido como a espessura na direção ζ entre o topo da camada externa fibrosa e a superfície adjacente da próxima camada subjacente do compósito. A espessura da área rebaixada é definida como Y, como mostrado nas Figs. 2, 14e 16, e é a distância entre a face exposta da área rebaixada e a penetração máxima do adesivo.

A textura tridimensional ainda é caracterizada de modo que a distância de elevação D seja maior que a espessura Tf da camada externa fibrosa nas áreas elevadas. Preferivelmente, a razão de D para Tf é maior que cerca de 1,25, mais preferivelmente maior que cerca de 1,5, e ainda mais preferivelmente maior que cerca de 2,0. Com referência à Fig. 2, é visto que um novo compósito de duas camadas em que D é maior que Tf terá um lado inverso ou inferior ondulado 15. As ondulações no lado inverso acontecem quando a camada adesiva é fina, ou seja, menor que cerca de 0,12 mm (5 mils). Quando uma camada adesiva mais grossa é utilizada, um lado inverso ondulado acontecerá quando uma ferramenta de moldagem de sonda profunda e uma ferramenta oposta impressionável macia forem usadas durante a fabricação de compósito, como será explicado em detalhes abaixo. Em circunstâncias que utilizam ferramentas de moldagem com menos profundidade de verificação e/ou subcamadas mais grossas de compósito, por exemplo, como na Fig. 4, o lado inverso do compósito reterá um perfil 17 amplamente plano.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, a densidade da camada externa fibrosa, ou seja, o número de fibras por volume unitário das áreas elevadas é relativamente alta, embora esta densidade permaneça substancialmente mais baixa que a densidade das áreas rebaixadas 5. A densidade alta desejada é alcançada mantendo a distância lateral X (Figs. 2 e 4) entre áreas rebaixadas adjacentes relativamente pequena. A combinação de razão de D/Tf alta e valor pequeno de X ajudam a assegurar que o material do compósito texturizado tenha resistência superior a abrasão e deformação, mesmo que as fibras nas áreas elevadas estejam substancialmente livres de adesivo ativado. Preferivelmente, à distância X deve ser de aproximadamente 1,5 -10 mm, e mais preferivelmente de aproximadamente 1,5-4 mm. Além disso, a razão de D/Tf e X devem ser selecionadas para oferecer uma densidade da camada externa fibrosa maior que cerca de 0,2 g/cm3. Por si só ou em combinação com uma camada adesiva adequada, a alta densidade também oferece uma barreira boa contra poeira e bactérias, o que permite limpeza e sanitização convenientes do compósito. Ancorando as fibras da camada externa fibrosa a intervalos pequenos, a resistência a abrasão e, assim, a durabilidade do compósito, são aumentadas.

Embora as figuras que ilustram a presente invenção mostrem o compósito texturizado da invenção como compósitos uniformemente e regularmente ondulados, a presente invenção não é tão limitada. O compósito texturizado da invenção pode ter combinações de padrões de relevo de diferentes profundidades, freqüências e formatos, para produzir vários efeitos esculpidos. Tais efeitos esculpidos podem incluir linhas de demarcação ou padrões facilitando corte e costura ao longo de tais linhas para esconder costuras. A incorporação de uma camada de forro adequada pode conferir ao compósito uma resistência superior à distorção induzida por mudanças em temperatura e umidade. Muitos compósitos de tecidos planos convencionais podem desenvolver um terreno acidentado causado pelos chamados "arqueamento" e "abaulamento". O arqueamento é uma elevação para cima na direção z em relação a um suporte plano no centro de uma porção do compósito causada por expansão de uma camada superior em relação a uma camada subjacente. Abaulamento é uma elevação para cima na direção z em relação a um suporte plano na periferia de uma porção do compósito causada por uma contração de uma camada superior em relação a uma camada subjacente. A coincidência dos coeficientes de contração e expansão térmica e relacionados à umidade da camada de face, da camada adesiva e da camada de forro pode eliminar ou prevenir o arqueamento e o abaulamento. O formato ondulado das camadas de face e de adesivo torna esta coincidência menos preferida porque as camadas de face/adesiva senoidais se expandem e contraem sem colocar tensões altas na face superior do compósito.

A estabilidade versus as mudanças térmicas e de umidade pode ser determinada com um teste de estabilidade dimensional, como a seguir. Uma amostra quadrada de 20,3 cm χ 20,3 cm (8 polegadas X 8 polegadas) de material a ser testado é colocada em uma superfície plana em um forno a 80°C. A amostra é mantida no forno por 1 minuto. A amostra é retirada do forno e deixada esfriar até a temperatura ambiente durante 30 minutos. A amostra esfriada é imersa em água e deixada secar em uma orientação horizontal em uma superfície plana durante 48 horas a temperatura ambiente. A amostra é examinada para arqueamento, e abaulamento. Medições de desvio vertical entre o centro e a extremidade da amostra são feitas imediatamente antes de remover a amostra do forno, ao vencimento do período de esfriamento de 30 minutos e ao término do período de secagem de 48 horas. Menos do que aproximadamente 4 mm de deflexão vertical de um plano horizontal são considerados para demonstrar a ausência de arqueamento e abaulamento.

De acordo com um aspecto da presente invenção, a textura tridimensional da camada externa fibrosa pode ser formada sem aplicação de calor. Por exemplo, a camada externa pode ser formada de vários tricôs, não tecidos entrelaçados em fiação ou furados com agulha e tecidos unidos por pontos. A estrutura tridimensional desejada, ou seja, áreas elevadas de fibras substancialmente não aderidas isoladas umas das outras por áreas rebaixadas de fibras impregnadas de adesivo podem ser formadas usando adesivos termoestáveis e/ou sensíveis a pressão, por exemplo.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, a textura tridimensional da camada externa fibrosa é formada por uma operação térmica, tal como a moldagem em relevo térmica. Para realizar isso, as fibras na camada externa fibrosa devem ser extensíveis nas direções x-y sob a tensão aplicada durante a moldagem em relevo a temperaturas elevadas. Ao aquecer acima de uma temperatura de amolecimento, tal camada fibrosa externa se alongará enquanto mantém a forma da fibra e mediante resfriamento subsequente ela assumirá sua configuração remoldada. A camada externa fibrosa também pode ser composta exclusivamente ou em parte por materiais tais como tricôs, não- tecidos entrelaçados em fiação ou furados com agulha e tecidos unidos por pontos. Tais materiais são intrinsecamente extensíveis na direção x-y, até mesmo quando as fibras são formadas de fibras inextensíveis. Outras estruturas fibrosas moldáveis que podem ser laminadas nas superfícies texturizadas tridimensionais da presente invenção incluem teias de filamentos não ligados, teias têxteis, urdiduras de fios texturizados e similares.

As fibras 3 da camada externa fibrosa 2 deveriam ser de um material que derrete a temperatura significativamente mais alta que a temperatura de ativação da camada adesiva 7. Preferivelmente a temperatura diferencial deveria ser maior que cerca de 20°C, mais preferivelmente maior que cerca de 50°C e mais preferivelmente ainda maior que cerca de 100°C. O uso de materiais poliméricos de temperatura de alta fusão para as fibras é vantajoso, porque permite utilizar composições adesivas termoplásticas que ativam a temperaturas mais altas. Também provê um compósito que pode funcionar em ambientes de serviço de temperatura mais altas. Uma composição de fibra de baixa fusão pede o uso de uma composição adesiva de temperatura de ativação ainda mais baixa. A temperatura máxima de serviço do produto será limitada então pela temperatura de ativação adesiva. Preferencialmente, a temperatura de fusão da fibra deve ser de pelo menos cerca de 150°C. As fibras polímeras sintéticas termoplásticas são preferidas. Os exemplos representativos de polímero para as fibras incluem, entre outros, poliésteres, poliamidas, poliaramidas e combinações delas. Podem ser usados polímeros que derretam abaixo de 150°C, como polietileno e outras poliolefinas, contanto que a composição adesiva tenha uma temperatura de fusão adequadamente baixa e que a temperatura de serviço esperada esteja suficientemente abaixo da temperatura de fusão adesiva, de modo a preservar a funcionalidade do produto. Além disso, composições adesivas termoestáveis que são ativadas a baixas temperaturas e são estáveis até a temperatura de fusão da fibra podem ser utilizadas com composições de fibras de baixa fusão. Fibras naturais como algodão e lã podem ser usadas tanto livres quanto misturadas com fibras poliméricas sintéticas.

Exemplos comerciais de camada externa fibrosa adequada ao uso na presente invenção incluem tecidos não tecidos de poliéster ligados em fiação vendidos sob a marca Reemay®, tecidos de poliolefina ligados em fiação vendidos sob a marca tecidos Typar® e poliamida ligada em fiação vendida sob a marca tecidos de nylon ligados em fiação Cerex®. Os tecidos de fios não tecidos com ligações termoplásticas de baixa fusão são também adequados. Tecidos de malha que são moldáveis podem ser usados também. Tecidos de tecelagem que são suficientemente pesados e tecidos de tecelagem frouxa também são adequados, de modo que possam mover-se e deformar significativamente com pressão localizada. Mais especificamente, tecidos de tecelagem de filamento texturizado ou fios que têm urdidura e densidades de trama de menos de cerca de 20 fios por polegada podem ser usados.

Camadas ftbrosas particularmente adequadas para a camada externa são não-tecidos entrelaçados em fiação que são hidraulicamente alfinetados com energia relativamente alta para melhorar a estabilidade de superfície. Preferivelmente, a alfinetação é executada predominantemente na superfície exposta, as fibras são inferiores a cerca de 5 cm (2 polegadas), e a energia de alfinetagem é superior a 20 HP HR/libra. Preferivelmente, o peso base da camada externa embaralhada é de cerca de 0,04 até 0,17 kg/m2 (1 até 5 oz/sq.yd.) e a camada externa embaralhada é feita de um compósito em camada de polpa de madeira/fio.

A preferência é por tecidos unidos por pontos conformes que utilizam fios elásticos, não elásticos, texturizados, planos ou fios termicamente encolhíveis. Uma grande variedade de tecidos unidos por pontos apresentou-se altamente moldável e, portanto, satisfatória para o uso com a presente invenção.

Tipicamente, o peso base da camada externa fibrosa é de aproximadamente 0,07-0,5 kg/m2 (2 a 5 oz/sq.yd.). Os deniers das fibras podem variar de microfibras, ou seja, de menos de 1.11x10"7 kg/m (1 denier) por filamento a cerca de 28 χ 10"7 kg/m (25 deniers) por filamento. Preferivelmente, pelo menos cerca de 50% do peso das fibras na camada externa fibrosa deveriam ser pelo menos 3 χ 10"7 kg/m (3 deniers) para resistência de abrasão aprimorada. A densidade da camada externa fibrosa está na gama de cerca de 0,1 g/cm3 a cerca de 0,6 g/cm3, e preferivelmente cerca de 0,2 g/cm3.

As características de superfície das fibras usadas na camada externa fibrosa podem afetar a adesão entre esta camada e a camada adesiva.

Preferivelmente, o material da camada externa fibrosa apresenta uma superfície relativamente áspera para a camada adesiva adjacente de modo que uma ligação forte com a camada adesiva pode ser formada. Por exemplo, tecidos unidos com muitos laços de fibra ou fins que emergem nesta superfície de conexão são bem adequados para a camada externa fibrosa neste sentido. Tecidos firmemente tecidos, tricotados ou altamente unidos e não-tecidos de filamentos entrelaçados em fiação unidos pela superfície podem apresentar uma superfície de conexão relativamente lisa na camada adesiva onde uma boa ligação pode ser difícil. Tecelagens apertadas, especialmente aquelas que usam fios de filamentos retos não texturizados, também podem apresentar problemas de adesão. A pouca adesão de tais superfícies de conexão lisas pode ser superada pelo encrespamento da superfície de conexão da camada externa fibrosa voltada para a camada adesiva. Isto é divulgado no pedido de patente de propriedade comum U.S. 10/611,769, intitulado "Fabric-Faced Composites and Methods for Making Same", do mesmo inventor da presente invenção, que está aqui incorporada por referência em sua totalidade. Isto pode ser realizado lixando ou escovando a sub- superfície de camada externa para elevar os fins ou os laços. Em contraste, tecidos unidos com superfícies laçadas podem ser usados, uma vez que formados sem a necessidade de encrespar a sua superfície.

Um compósito texturizado com múltiplas camadas externas fibrosas está no âmbito da presente invenção. Tecidos magros porosos, teias de peso leve, tramas abertas de fios texturizados, e similares, podem ser superpostos às outras camadas fibrosas, e co-ancorados às áreas rebaixadas para prover efeitos decorativos especiais ou utilitários.

A camada adesiva pode ser uma composição termoplástica ou termoestável, como discutido acima. Adesivo em forma líquida ou particulada pode ser aplicado à camada externa fibrosa por espanagem, pulverização, imersão, pintura, rolo de revestimento ou outros métodos convencionais. Porém, a composição adesiva é fornecida preferivelmente como uma camada contínua coextensivamente subjacente à camada externa fibrosa. Esta configuração facilita vantajosamente a formação da textura tridimensional da camada externa, porque assegura que as pontas da ferramenta de moldagem sempre terão contato com áreas onde o adesivo está presente. Em acordo com outro aspecto da presente invenção, a composição adesiva pode ser selecionada para ter propriedades de barreira que efetivamente previnam a transmissão de líquidos. Assim, a camada adesiva pode ser adaptada para bloquear a penetração do líquido derramado na camada de forro subjacente opcional, e para a superfície subjacente coberta pelo material do compósito têxtil. Isto aumenta a facilidade de limpeza do material de cobertura, de resistência ao crescimento bacteriano e de desenvolvimento de odor debaixo do material do compósito, e de retardar ou eliminar a degradação do substrato. Alternativamente, uma composição transmissiva líquida pode ser utilizada para a camada adesiva. Além disso, pode ser usada uma camada bloqueadora de líquidos separada penetrada por adesivo nas áreas rebaixadas.

Composições termoplásticas representativas adequadas para as camadas adesivas na presente invenção incluem poliolefinas, tais como polietileno e polipropileno, e poliolefinas substituídas, tais como cloreto de vinilideno (às vezes conhecido pela marca "Saran"). Enchimentos e aditivos podem ser acrescentados à camada adesiva para modificar as propriedades do compósito. A incorporação de enchimentos como giz aumenta a rigidez sem aumentar a viscosidade de fusão. Pigmentos e outros aditivos podem ser utilizados. A temperatura de fusão de poliésteres e poliamidas é normalmente muito alta para uso como adesivo termoplástico. Porém, eles podem ser modificados por mistura com polímeros mais macios de fusão baixa, para formar uma mistura polimérica. Estes poliésteres ou misturas de poliamidas têm temperaturas de ativação adesiva inferiores, de modo que a ativação não distorce nem degrada as fibras na camada externa fibrosa. Portanto, as misturas de polímeros podem ser adequadas para uso como composições adesivas.

Material adesivo termoplástico pode ser aplicado como partículas de corrente livre, como polpa de polímero, grãos, pó e fibra têxtil, como uma estrutura unitária tal como um filme, na forma de fibras não ligadas em uma teia de não-tecido, ou como um tecido, tricô ou tecido não-tecido ou uma combinação deles. Materiais adesivos termoplásticos de estrutura unitária tendem a contrair prematuramente durante processo térmico para ativar o adesivo. Porém, vantajosamente de acordo com a presente invenção, as protrusões da ferramenta de moldagem alfinetam a camada adesiva no lugar antes de encolher. Ao mesmo tempo, a camada externa fibrosa de fusão mais alta isola a camada adesiva sob as áreas elevadas do calor direto. Isto reduz ou elimina a deformação do encolhimento de ocorrer durante a fabricação do compósito térmico. Também podem ser usados materiais adesivos termoestáveis. Eles são tipicamente aplicados como pastas ou suspensões relativamente viscosas ou soluções que são aplicadas a um lado de cima da camada de forro ou ao lado inferior da camada externa fibrosa. O material adesivo termoestável pode ser então ativado com calor durante a operação de moldagem em relevo.

O matrial adesivo termoestável não deveria ser curado antes de a textura tridimensional ser formada na camada externa fibrosa. Cura prematura de adesivo termoestável é tipicamente evitada porque (a) calor normalmente é aplicado à camada adesiva pela ferramenta de moldagem através da camada externa fibrosa, e (b) a camada externa fibrosa age tipicamente como um material isolante térmico. Deve-se tomar cuidado Cuidado deve ser tomado quando a camada externa fibrosa estiver relativamente fina.

De modo semelhante aos adesivos termoplásticos, os matérias adesivos termoestáveis são escolhidos para ancorar e/ou embutir as fibras dentro das áreas rebaixadas. Exemplos de adesivos termoestáveis adequados ao uso na presente invenção incluem, entre outros, amidos, adesivos de uretano e vários dos chamados adesivos de látex, tais como composições de borracha de estireno-butadieno ("SBR") geralmente usadas na fabricação de carpetes.

Em modaldades como a ilustrada nas Figs. 3 e 4, a camada de forro é unida ao lado da camada adesiva oposto ao da camada externa fibrosa, ou seja, o lado inferior da camada adesiva. A camada de forro primeiramente adiciona estabilidade estrutural e, em certas modalidades, maciez ao compósito. A estabilidade estrutural é aumentada pela rigidez e pela força da camada de forro, o que permite que ela resista a forças que tenderiam a esticar e distorcer o compósito lateralmente. A maciez pode ser conseguida utilizando-se um material de camada de forro fundo e resiliente. O grau de maciez pode ser ajustado selecionando-se materiais de forro de diferentes profundidades e resiliências. Por exemplo, para alcançar alta maciez uma camada de forro mais grossa de material muito resiliente e geralmente poroso, tal como um feltro fibroso de densidade de até cerca de 0,2 g/cm3 pode ser usado. No outro extremo, o compósito pode ser feito de forma firme utilizando uma camada de forro tipicamente fina, de material comparativamente menos resiliente, tal como uma borracha sintética de densidade maior que cerca 1,2 g/cm3.

A presente invenção também pode utilizar uma combinação de camada adesiva/de forro que consiste em uma camada pre-integrada de adesivo e uma camada de forro. Também adequada é uma construção onde um adesivo termoplástico de baixa fusão ou um adesivo termoestável é pre-introduzido no forro em concentrações suficientes para prover o nível de aderência necessário para ancorar a camada de face. Um exemplo de tal construção inclui um feltro de poliéster/poliolefina com 25-60% de poliolefina.

A composição da camada de forro também deve ter força aderente suficiente para suportar o desgaste antecipado do uso. Por exemplo, um material do compósito texturizado usado como utilidade de revestimento de assoalho deveria poder resistir ao ciclo de tráfego de pés na área de chão em que a cobertura será posicionada. Além disso, a camada de forro deveria poder aderir bem à camada adesiva. Assim, a camada de forro pode ser sólida, ou seja, livre de vácuo, ou porosa. Se porosa, pode ser formada de fibras, espuma e substâncias semelhantes.

A camada de forro pode ser composicionalmente isotrópica. Em outro aspecto, a camada de forro 9 pode ser estratificada e compreender uma pluralidade de camadas 9', 9" e 9"' ilustradas na Fig. 3. Cada subcamada na camada de forro estratificada pode ter uma composição diferente e/ou estrutura para alcançar diferentes graus de dureza (por exemplo, efeito de maciez) e de porosidade. Esta técnica pode ser usada para personalizar ainda mais as propriedades do material do compósito texturizado. Uma camada de forro composicionalmente isotrópica pode ser estratificada tratando-se a superfície oposta à camada externa fibrosa com adesivo, calor, pressão e/ou relevo.

Em acordo com outra modalidade, uma camada de forro estratificada é formada de uma subcamada de topo, ou seja, adjacente à camada adesiva e à camada externa fibrosa, e uma subcamada de fundo. A subcamada de topo é tipicamente mais fina que a subcamada de fundo, sendo normalmente de menos de cerca de 10% da espessura da camada de forro. Esta subcamada de topo pode ser formada de uma composição termoplástica de baixa fusão semelhante àquela da camada adesiva. Quando o material do compósito é fabricado, a subcamada de topo funde-se com a camada adesiva para criar uma ligação muito forte entre as camadas de forro e a camada fibrosa externa. Em acordo com outra modalidade, a subcamada de topo do forro pode servir como a camada adesiva e assim ancorar as fibras da camada externa fibrosa diretamente na camada de forro e eliminar a necessidade de uma camada adesiva separada. De acordo com outra modalidade, a subcamada de topo da camada de forro compreende uma composição fibrosa que fornece boa adesão ao lado inferior da camada adesiva e também é impressionável para criar áreas elevadas altas, por exemplo, com uma dimensão D grande. Particularmente preferenciais para tais subcamadas de topo são as camadas de feltro fibrosas (furadas por agulha) com um número grande de fibras verticais ou fibras laçadas na sua superfície de topo. Em outra modalidade de preferência, a camada de forro consiste em uma camada elastomérica de espuma aberta apoiada por uma subcamada de fundo relativamente rígido subjacente.

Preferivelmente o peso da camada de forro deveria estar na gama de cerca de 0,14-2,72 kg/m2 (4 e 80 oz/sq.yd) e a espessura total deveria ser decerca de 2-20 mm.

Toda a parte superior de uma camada de forro pode ser preparada preferivelmente perfurando-se com agulha uma mistura de fibras de poliéster de denier pesado e fibras de poliolefina de baixo denier, de forma que as fibras de poliolefina sejam levadas em direção à superfície, encaixando-se com as camadas adesivas e de face, e as fibras de poliéster permaneçam relativamente planas. Desta maneira, a adesão final é melhorada e a estabilidade dimensional permanece alta, tendo o poliéster pouca ou nenhuma reação às mudanças de umidade ou de temperatura.

Uma camada de forro exemplar é um feltro com um peso base na gama de cerca de 0,14 até 1,02 kg/m2 (4 à cerca de 30 oz/sq. yd.) e é perfurada por agulha com uma densidade de cerca de 300 à cerca de 1000 penetrações por polegada. A camada de forro pode ser perfurada por agulha desde o fundo, e pode ter uma camada aglutinante termoplástica anexada a ela. A camada de forro compreende de cerca de 60% a cerca de 90% de poliéster e de cerca de 10% a cerca de 40% de poliolefina. O poliéster compreende fibras com cerca de 5 a cerca de 25 deniers por filamento e a poliolefina compreende fibras com cerca dela cerca de 3 deniers por filamento. As fibras de poliéster têm um comprimento de cerca de 4 cm até cerca de 15 cm (1,5 polegadas a cerca de 6 polegadas) e as fibras de poliolefina têm um comprimento de cerca de 1 cm até cerca de 5 cm (0,5 polegada a cerca de 2 polegadas).

Adicionalmente, a camada de forro e a camada adesiva podem ser pre- integradas. A camada de forro e a camada adesiva podem ser laminadas por agulhamento. Os materiais da camada de forro e da camada adesiva são substancialmente uniformemente misturados e a camada adesiva inclui cerca de 20% a cerca de 60% do peso total dos pesos combinados das duas camadas referidas. Alternativamente, a camada de forro pode incluir fibras adesivas e a camada de forro tem de cerca de 40% a cerca de 80% de poliéster e de cerca de 20% a cerca de 60% de poliolefina.

De acordo para outro aspecto da presente invenção, o material do compósito texturizado inclui uma camada respirável opcional 18, ilustrada na Fig. 6. Esta camada é de uma composição que permite transmissão de vapor, mas é uma barreira a líquidos. Normalmente a camada respirável é inserida entre a camada adesiva 7 e a camada de forro 9, mas pode ser inserida entre camada externa fibrosa 3 e camada adesiva 7, se a camada respirável possuir propriedade adesiva. Preferivelmente1 a camada respirável é aplicada como um filme polimérico que se torna unido ao compósito durante a etapa de formação de área elevada do conjunto. Materiais representativos adequados ao uso como a camada respirável incluem poli (tetrafluoroetileno) ("e-PTFE") expandido, também conhecido como fluoropolímero Goretex®, filme de poliuretano, não-tecidos plexifilamentares como a poliolefina ligada em fiação Tyvek®, a poliolefina de processo meltblown de subdenier e similares.

O novo compósito texturizado pode ser formado prontamente por um processo térmico que envolve uma combinação de laminação e relevo. Em geral, o processo envolve prover os materiais adesivos e fibrosos individuais e o forro opcional e outros componentes de material opcionais que formarão as várias camadas do compósito; justapondo componentes individuais; e então comprimindo os componentes em condições de tempo, temperatura e pressão pre-selecionadas para efetuar a laminação. Opcionalmente, a camada adesiva pode ser pre-ligada tanto à camada de face quanto à camada de forro.

Um tratamento combinado de relevo e laminação é efetuado preferivelmente comprimindo-se as camadas apropriadamente empilhadas de componentes individuais contra uma ferramenta de moldagem profundamente contornada, como uma placa de pressão, um rolo de calandra padronizado ou uma correia de padronização. A ferramenta de moldagem é diricionada para o lado da camada externa fibrosa dos materiais precursores empilhados, ilustrado nas Figs. 1 e 3, e pressiona a parte de trás do pelo contra uma ferramenta de reforço oposta, tal como uma segunda placa de pressão, um rolo ou uma correia. Há a aplicação de calor durante a compressão para ativar os componentes adesivos e assim produzir ligação permanente dos componentes individuais em um compósito integrado.

De preferência, tanto a ativação adesiva quanto o calor de laminação são aplicados aos materiais precursores via ferramenta de moldagem. Assim, a criação da textura tridimensional da camada externa fibrosa e a formação de um compósito integrado a partir das camadas individuais ocorrem simultaneamente.

As características evidentes de uma ferramenta adaptada para executar o processo de moldagem em relevo e laminação de acordo com a presente invenção são ilustradas na Fig. 7. A figura ilustra em vista em seção transversal uma porção de um precursor 20 de uma modalidade de três camadas do novo material do compósito texturizado. O precursor compreende camada externa fibrosa 2, uma camada adesiva 7 e uma camada de forro 9 posicionadas adjacentes umas às outras na ordem mencionada. Uma ferramenta de moldagem 30 é posicionada com protrusões 32 apontando para camada externa fibrosa 2.

Uma ferramenta de reforço 40 é disposta na camada de forro 9 do precursor. A ferramenta de reforço tem uma superfície de trabalho plana 42. Para produzir o produto laminado texturizado tridimensional, a ferramenta de moldagem é aquecida e as ferramentas de reforço e de moldagem em relevo são movidas na direção uma da outra, de modo a comprimir o precursor entre as extremidades 34 das protrusões 32 e a face 42 da ferramenta de reforço. O método de movimentação das ferramentas de reforço e de moldagem em relevo não é recomendado. Ou seja, a ferramenta de moldagem ou a ferramenta de rerforço podem ser estacionárias, e a outra pode ser movida em direção à ferramenta estacionária; ou ambas as ferramentas de reforço e de moldagem em relevo podem ser móveis. Em uma instalação típica, a ferramenta de reforço é uma placa, folha ou tambor e o compósito 20 é apoiado pela ferramenta de reforço com a face interna 21 exposta, em contato com a superfície de trabalho 42 da ferramenta de reforço. Em tal instalação, a ferramenta de moldagem 30 é um rolo que gira de modo a forçar protrusões 32 na camada externa fibrosa e nas camadas adesivas do compósito apoiado. Também podem ser utilizadas outras configurações de maquinário de moldagem em relevo convencionais.

O aparato é configurado para fornecer um afastamento especificado no ponto de maior aproximação entre as extremidades 34 e a superfície de funcionamento 42. As ferramentas são seguras nesta dimensão de afastamento por uma duração predeterminada efetiva na criação da textura tridimensional da camada externa fibrosa e na laminação das camadas do compósito. Então as ferramentas são separadas para soltar o produto texturizado.

As protrusões 32 são espaçadas em posições na base 36 da ferramenta de moldagem correspondentes aos locais de áreas rebaixadas desejadas no compósito acabado. As protrusões se alongam da base para o compósito por uma distância E. Esta distância e o afastamento são medidos e dimensionados para fornecer uma penetração de protrusões 32 desejada no precursor, de tal modo que o adesivo da camada 7 seja ativado nas extremidades de protrusão. As fibras são empurradas simultaneamente no adesivo ativado pelas extremidades 34, ancorando assim as fibras nas áreas rebaixadas. A compressão do compósito entre as extremidades e a superfície de trabalho faz o adesivo laminar a camada de forro até as áreas rebaixadas, que por si só ancoram a camada externa fibrosa. A distância E também é selecionada para assegurar que as fibras e o adesivo nas lacunas 38 entre as protrusões 32 não superaqueçam e fundam-se. As protrusões 32 podem ter lados 37 que se alinham normalmente ao plano do compósito. Como visto na Fig. 7, as protrusões têm preferivelmente perfis afilados que se estreitam a partir da base 36 e dão à protrusão forma frustocônica ou piramidal truncada. A geometria cônica facilita a formação de agrupamentos adesivos 10 que se estendem para fora e para cima das áreas rebaixadas 5 e que orientam as fibras da camada externa fibrosa 2 em áreas elevadas 4 em uma direção substancialmente z como discutido acima.

As extremidades 34 das protrusões podem ter uma variedade de formas. Por exemplo, elas podem ser curvadas convexas, o que tende a formar áreas rebaixadas de crateras moldadas. As extremidades curvadas convexas também facilitam formação de fibras de agrupamento adesivo nas extremidades das áreas rebaixadas e promovem a orientação de direção ζ das fibras nas áreas elevadas 4. As extremidades podem ser moldadas com superfícies cortantes nas bordas das extremidades 35. Adicionalmente, as extremidades podem ser pontiagudas ou em forma côncava. Estas configurações podem facilitar a perfuração da camada adesiva e o esculpimento da camada de forro como descrito abaixo.

De modo a criar um lado inverso ondulado 15 de um compósito de duas camadas (Fig. 2) ou um compósito de três camadas com uma camada de forro fina, pode ser útil fornecer uma superfície de trabalho na ferramenta de reforço que se encaixe com as protrusões da ferramenta de relevo de maneira complementar. A Fig. 8 ilustra esquematicamente tal combinação de ferramenta de moldagem 30' e ferramenta de backup 40' que são justapostas em lados opostos de um precursor de compósito de duas camadas 20'. A ferramenta de backup tem projeções 43 que estão assim posicionadas de modo a enviezarem- se contra o lado inverso do precursor lateralmente entre as protrusões 39 da ferramenta de relevo 30'. Um perfil do lado inverso ondulado pode ser formado alternativamente usando-se uma superfície de trabalho plana 42 (Fig. 7), desde que a superfície de trabalho seja composta por uma substância elasticamente deformável, como a borracha. Assim, ajustando-se adequadamente o afastamento entre as ferramentas de reforço e de moldagem em relevo, as protrusões da ferramenta de moldagem podem forçar o compósito para dentro de depressões temporárias na ferramenta de reforço deformável durante o passo de moldagem em relevo. Quando a ferramenta de moldagem se retrai depois da moldagem em relevo, a superfície de trabalho elasticamente deformável da ferramenta de reforço recupera a sua configuração plana, enquanto o compósito retém seu perfil ondulado, tal como visto na Fig. 2.

A ferramenta de moldagem e/ou a ferramenta de reforço são mantidas a uma temperatura elevada adequada, de tal modo que o adesivo ativa quando é tocado pelas extremidades das protrusões da ferramenta de moldagem. Entretanto, o equipamento de processo térmico não deveria ser aquecido a temperaturas que cheguem ao ponto de fusão das fibras da camada externa. Tal superaquecimento pode fazer as fibras nas áreas elevadas unirem-se ou deteriorarem-se em tal grau que a textura tridimensional da camada externa seja perdida. Nas variações do processo consideradas, o aquecimento pode ser fornecido por outras fontes, além da ferramenta de moldagem. Por exemplo, a ferramenta de reforço pode ser aquecida, ou calor suplementar pode ser fornecido por radiação ou gás aquecido ou superfícies aquecidas encontradas nas camadas empilhadas antes da moldagem em relevo. O pré-aquecimneto é feito preferivelmente de maneira que eleve a temperatura da camada de face, da camada adesiva e da camada de forro, se houver, ao nível mais alto permitido pelos pontos de encolhimento ou de fundição dos componentes.

Antes da moldagem em relevo, podem ser aplicados algum calor e pressão, de modo a pré-unir as duas ou três camadas, seguindo-se o passo de moldagem em relevo de fato. Durante o passo de pré-união, deve-se ter cuidado para que a camada de face não seja penetrada por inteiro com adesivo e não aumente excessivamente sua densidade. Por exemplo, a camada adesiva pode ser pré-aderida através de calor à camada de forro, ou alternativamente à camada de face. E também a camada adesiva pode ser perfurada com agulha na camada de forro ou alternativamente na camada de face.

As variáveis operacionais tais como temperatura, tempo de exposição, pressão e profundidade das protrusões, podem ser ajustadas para controlar o grau no qual o adesivo funde e penetra entre as fibras. Assim, quando um adesivo termoestável é utilizado, aquecimento para ativar o adesivo é aplicado durante o passo de moldagem em relevo, com tempo e temperatura selecionados para impedir este adesivo de se fixar antes da moldagem em relevo ser completa. Quando um adesivo termoplástico é usado, a deformação do produto acabado é evitada fazendo-se o compósito texturizado esfriar em uma orientação plana.

A extensão da extremidade da dimensão E deve ser longa o bastante para as extremidades da protrusão se alongarem pela camada externa fibrosa não comprimida e entrarem em contato com a camada adesiva, sem fazer o calor da base da ferramenta de moldagem derreter o material fibroso, ativar componentes de baixa fusão da camada fibrosa ou, caso contrário, aglomerar ou degradar termicamente as fibras nas áreas elevadas da camada externa.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, as protrusões da ferramenta de moldagem se alongam distante o bastante para que penetrem pela camada adesiva e para dentro da camada de forro. Isto tem o efeito de empurrar as áreas rebaixadas para dentro da camada de forro e comprimir a camada de forro abaixo das áreas rebaixadas, como visto na Fig. 5.

Em outra modalidade, porções centrais das áreas rebaixadas são afastadas pela ferramenta de moldagem. Este efeito pode ser alcançado elevando-se a temperatura das extremidades de protrusão, forçando as protrusões mais para o fundo da camada de forro, dando às extremidades de protusão bordas cortantes afiadas, usando uma superfície de ferramenta de reforço compatível, e combinações destas técnicas. Uma ferramenta de reforço compatível pode ser formada a partir de um material termicamente estável e adequadamente resiliente, como borracha de silicone. Por exemplo, a ferramenta de moldagem 90 mostrada nas Figs. 9 e 13 pode ser usada com as ferramentas de reforço compatíveis 52, 54 mostradas na Fig. 13. Com as porções centrais afastadas, a superfície externa do material do compósito texturizado tem áreas elevadas, áreas rebaixadas aneliformes e áreas expostas do material da camada de forro dentro das áreas rebaixadas.

Ainda em outra modalidade, as protrusões se alongam completamente pela camada de forro e por outras camadas opcionais para perfurar o compósito texturizado efetivamente.

Por fazer as extremidades de protusão penetrarem na camada de forro em várias profundidades, diversos efeitos de cor podem ser dados ao compósito acabado. Se a camada de forro tiver uma cor que contraste com a cor da camada externa fibrosa, a cor de contraste aparecerá através das áreas rebaixadas na superfície de topo do compósito. Padrões de cor mais complexos podem ser obtidos fornecendo-se múltiplas camadas 9', 9" e 9"' dentro da camada de forro 9, mostrada na Fig. 3, ou camadas de forro múltiplas, cada uma das quais tendo cores diferentes. O processo de fabricação discutido acima pode fazer o comosto exibir uma grande variedade de padrões de cores diferentes selecionando-se protrusões de moldagem em relevo que penetrem em camadas de cores diferentes em profundidades diferentes correspondentes.

A operação de laminação e de moldagem em relevo témica pode ser executada em batelada, por exemplo, usando-se uma prensa de rolo. Esta técnica é útil para formar peças de trabalho de compósito texturizado, como folhas, painéis e azulejos. Alternativamente, a operação de moldagem em relevo aquecida pode ser administrada em equipamento de moldagem em relevo contínua convencional. Por exemplo, as unidades de moldagem em relevo contínua sustentam o movimento de teias longas de material fibroso, filme adesivo e material de forro simultaneamente para dentro da prega entre a moldagem em relevo constantemente giratória e os rolos ou correias de reforço. Os rolos e correias são controlados a temperaturas desejadas através de aquecimento convencional.

Os materiais do compósito texturizado novos são úteis para cobrir superfícies ambientais como pisos, paredes, mobiliário e objetos decorativos. A textura tridimensional da camada externa fibrosa fornece um tecido bloqueador de poeira, resistente à abrasão e econômico, com um toque têxtil que pode ser feito para simular a aparência de estruturas felpudas de laço. Com a camada de forro opcional, o compósito tem características de maciez excelentes e estabilidade à corrente térmica e a gradientes de umidade, que o fazem ser adequado para muitas aplicações em carpetes. A inclusão de uma camada respirável opcional dá adicionalmente uma ventilação excelente através do compósito texturizado enquanto mantém a impenetrabilidade de líquidos. Assim o material do compósito texturizado novo pode cobrir atraentemente e proteger seu substrato subjacente de efeitos adversos de derramamento de líquidos.

EXEMPLOS - GRUPO A

A presente invenção é ilustrada agora por um primeiro Grupo A de exemplos de certas modalidades representativas dele, em que todas as partes, proporções e porcentagens estão em peso, a menos que indicado em contrário. Todas as unidades de peso e medida não obtidas originalmente em unidades de Sl foram convertidas a unidades de Sl.

EXEMPLO 1:

O material do compósito texturizado, de acordo com uma modalidade da presente invenção, foi preparado.

Uma série de materiais do compósito texturizado foi preparada usando os materiais componentes seguintes. A camada externa fibrosa era um tecido de feltro perfurado por agulha feito por cardadura e sobrepostas transversalmente de um feltro de 0,19 kg/m2 (5.5 oz/sq.yd.) de peso, espessura de 2.2 mm com fibras de poliéster de 3,8 cm (1,5 polegada), 1,7x10"7 kg/m (1,5 denier). A densidade de agulhamento foi de 46,5 penetrações/cm2 (300 pen/polegada2). O material da camada adesiva era uma combinação de duas camadas de filme de utilidade de polietileno preto com peso base de 0,15 kg/m2 (4.4 oz/sq.yd.). A camada de forro era material de acolchoamento de carpete comercial de 0,88 kg/m2 (26 oz/sq.yd.) de fibras sobrepostas cardadas que incluem 50% de poliamida/50% de polipropileno de resíduos de carpete de pós-consumo. As fibras foram esfiapadas, sobrepostas transversalmente e perfuradas por agulha para formar uma camada de forro com uma espessura de 12,3 mm.

O material do compósito foi formado pelo empilhamento, de cima-para- baixo, da camada externa, da camada adesiva e dos materiais da camada de forro em uma prensa de rolo. A prensa foi equipada com um prato de moldagem em relevo superior de níquel e um prato de apoio inferior. Um diagrama de uma porção do prato superior 90 é mostrado nas Figs 9 e 10. O prato superior tinha protrusões frusto-cônicas 92 como mostradas na Fig 10 e foi organizado em um padrão escalonado como mostrado na Fig 9. As dimensões e espaçamentos das protrusões eram como segue: S = 2,0 mm, P = 1,5 mm, V = 2,5 mm, Q = 5,2 mm e W = 1,6 mm.

Uma pressão de 20,7 MPa (3000 psi) foi aplicada aos cilindros, elevando o prato inferior por um cuto período de tempo, e então abaixando depressa o prato inferior para permitir resfriamento. A temperatura do prato, o tempo de pressão e outras condições utilizadas estão apresentados na Tabela l._

Tabela I <table>table see original document page 29</column></row><table>

N.M.* = não medido

As amostras 1A-1C demonstram que a textura e o toque de um compósito de três-componentes podem ser manipulados pela duração da moldagem em relevo. Nesta progressão de amostras, foi aumentado o tempo de moldagem em relevo. Como resultado, a espessura do compósito completo foi reduzida e o toque tornou-se mais espesso. Dentro das áreas rebaixadas (Ex. 1A) a camada adesiva preta começou a fluir nos interstícios entre as fibras brancas da camada externa e assim produziu uma cor cinza. Este efeito aumentou no Ex. 1B e fez aparecer áreas rebaixadas mais escuras. As áreas elevadas permaneceram brancas. No Ex. 1C as pontas das protrusões de moldagem em relevo penetraram completamente pela camada adesiva até a camada de forro. Assim, as porções centrais das áreas rebaixadas foram completamente removidas. A penetração parcial de adesivo dentro das áreas elevadas deu a estas áreas um tom cinza claro, embora nenhum adesivo tenha alcançado o cume das áreas elevadas.

EXEMPLO 2

O material do compósito texturizado com uma camada de barreira transmissiva de vapor respirável, ou seja, resistente à permeação de líquidos, foi produzido.

As amostras de material do compósito texturizado foram preparadas a partir dos seguintes materiais. A camada externa fibrosa foi composta de tecidos unidos por pontos de 0,14 kg/m2 (4.2 oz/sq.yd.) em peso de Xymid® Style 1817 stitch (Xymid LLC, Petersburg, Virgínia). Este tecido é compósito por poliéster ligado em fiação estilo 2024 Reemay® que tem peso base de 0,07 kg/m2 (2.1oz/sq. yd.) e que foi encadeado por pontos com 3.54 pontos por cm (9 contas por polegada) de fio de nylon texturizado de padrão 14. Este tecido é facilmente deformável a temperaturas superiores a 100°C. Os pontos de fio de nylon texturizado são esticados por pelo menos 50% de alongamento, com ou sem aplicação de calor.

O adesivo no Exemplo 2A foi o pó de poliamida Griltex-4 (EMS Company, Switzerland) com tamanho de partícula de 200-500 μιτι e com um ponto de fusão de 105°C. As partículas de pó foram depositadas em uma densidade de 0,051 kg/m2 (1.5 oz/sq.yd.) em uma camada respirável de uma rede de microfibras de polipropileno obtida por meltblown. O pó foi peneirado pela rede sem infiltrar na rede, e assim, sem bloquear a camada respirável. A rede de microfibra consistiu em fibras de cerca de 0,6 a cerca de 0,1 denier e com um peso base de cerca de 0,11 kg/m2 (3 oz/sq.yd)., disponibilizada pela Mogul Fabrics (Gaziantep, Turkey). A camada de revestimento foi a mesma que no Exemplo 1.

Os materiais foram montados e processados como descrito no exemplo 1, com exceções que serão pontuadas. As condições de funcionamento e os resultados são apresentados na Tabela II. A pressão da prensa de rolo durante moldagem em relevo foi de 13,8 MPa (2000 psi). A estrutura do compósito foi como mostrada na Fig. 6.

TABELA II

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rebaixadas, sem ligações em áreas

elevadas

No Ex. 2A ligações bem formadas nas áreas rebaixadas foram evidentes.

O compósito foi suficientemente bem laminado para que as camadas não pudessem ser descascadas sem destruir as camadas. Nas áreas elevadas, o adesivo em pó derreteu parcialmente e penetrou a camada externa fibrosa, sem atingir a superfície superior da camada externa fibrosa. Apesar desta penetração parcial, a camada respirável permaneceu permeável ao vapor. A respirabilidade foi determinada através de uma jarra Mason com uma tampa de duas partes formada por uma rosca periférica superior e um disco chato removível. O disco foi perfurado. Com a tampa removida, 5 g de água foram colocadas na jarra. Uma amostra de 7,6 cm (3 polegadas) de diâmetro do compósito foi então colocada sobre o disco perfurado e a porção periférica da parte superior foi parafusada na jarra sobre o disco/amostra, selando assim a amostra sobre a boca da jarra. O frasco foi mantido em temperatura ambiente por 72 horas e a diferença de peso antes e depois do teste foi medida. A perda de peso de 0,1 g foi considerada uma prova de que a amostra permeou vapor de água, sendo, portanto, respirável. Uma perda de peso de 0,7 g foi observada para a amostra 2A.

Embora permeável ao vapor, a amostra foi resistente ao fluxo de água através do compósito. A resistência ao fluxo de água foi determinada pela colocação de uma parte da amostra de cerca de 3 cm (1 polegada) de diâmetro a ser testada contra a arruela de borracha em um conector fêmea de 1,9 cm (3/4 polegada) de diâmetro de uma mangueira comum. Um conector de mangueira de jardim macho anexado a uma seção da mangueira foi parafusado no conector fêmea, o que pinçou a amostra através do lúmen e, portanto, bloqueou o fluxo através da mangueira. O aparato montado foi orientado verticalmente e uma coluna de água de 25,4 cm (10 polegadas) de altura foi colocada na mangueira no topo da amostra. O aparelho foi colocado sobre uma folha de papel mata-borrão seca. A amostra foi considerada impenetrável para o líquido se a folha estivesse seca após 0,5 horas de testes.

Alternativamente, a camada impermeável a líquidos também pode ser impermeável a gás.

O exemplo 2B repetiu o 2A, exceto que o pó adesivo de poliamida foi eliminado e duas camadas de rede de fibra de polipropileno de peso total de 0,20 kg/m2 (6 oz./sq.yd.) foram utilizadas. Também a temperatura da placa de impressão superior foi aumentada para 220°C. A camada externa fibrosa foi bem aderida à camada respirável de polipropileno e o compósito texturizado apresentou boa resistência à separação em lâminas pelo teste de descascação, ou seja, o compósito se separou em camadas, mas não na interface entre as camadas quando separadas à mão. Isso demonstra que a camada respirável também pode servir ao propósito de camada adesiva. O copolímero de fusão baixa do tecido Reemay foi totalmente fundido nas áreas rebaixadas e o tecido manteve sua forma de fibra original, sem evidência de fusão ou encolhimento nas áreas elevadas. O líquido de penetração e o vapor de transmissão foram semelhantes ao visto em Ex. 2A.

O Exemplo 2C foi conduzido de forma idêntica ao Ex. 2A, exceto que uma rede de fibra têxtil de vidro Type K de 2,5 cm de comprimento foi colocada ao lado de baixo da camada de forro, e o placa de impressão inferior foi aquecido a 220°C. O compósito acabado de Ex. 2C foi similar em aparência ao do Ex. 2B.

Testes de rigidez e de estabilidade dimensional foram realizados nos Exs. 2B e 2C pelos seguintes métodos. A rigidez foi determinada cortando-se uma faixa de 2,54 cm χ 20,3 cm (1 polegada χ 8 polegadas) de uma amostra do compósito a ser testado. A tira foi pinçada a uma superfície horizontal, como uma mesa, de forma que cerca de 5 cm (2 polegadas) da amostra se sobrepôs à superfície e os cerca de 15 cm (6 polegadas) restantes se estenderam livremente além da superfície de maneira apoiada pelo canto. A deflexão vertical na extremidade livre da amostra, ou seja, a distância vertical de que o fim pendia abaixo da elevação da superfície horizontal foi medida. O Ex. 2B teve uma rigidez de deflexão de 5 mm e apresentou arqueamento de 3-4 mm e abaulamento de 1- 2 mm. O Ex. 2B teve uma rigidez deflexão de 2 mm e arqueamento e abaulamento de aproximadamente zero. A retestagem de todos os Exemplos 2A, 2B e 2C mostrou arqueamento e abaulamento insignificantes. Isto foi atribuído ao relaxamento das tensões com o tempo versus os primeiros testes realizados imediatamente após a laminação.

EXEMPLO 3:

A moldagem em relevo em múltiplas estapas é usada para produzir uma cor variada do material do compósito.

Os materiais utilizados para a produção de materiais do compósito foram as seguintes. A camada externa fibrosa era de tecido ligado em fiação de poliéster branco Reemay ® tipo 2040, com peso base de 0,14 kg/m2 (4 oz/sq.yd.). Este tecido é moldável termicamente acima de 100°C. O adesivo foi o mesmo que no Ex. 1. A camada de forro foi um feltro elástico de 0,68 kg/m2 (20 oz/sq.yd.) formado a partir de fibra têxtil de poliéster perfurado por agulha e cardado, de 23,2 penetrações/cm2 (150 pen./polegada) de cada lado usando 7,6 centímetros de comprimento 16,6 χ 107 kg/m (15 denier) por filamento. A camada de forro tinha cerca de 0,95 cm (3/8 polegada) de espessura. Este material de camada de forro foi manchado de vermelho pelo contato de um lado com um corante vermelho comercial dissolvido em água e em seguida seco em um forno a 130°C para definir o corante. O corante penetrou cerca de um terço da espessura da camada. O mesmo procedimento de coloração foi realizado no lado oposto da camada de forro utilizando um corante de cor verde escuro.

A estrutura do compósito foi montada na prensa de rolo como nos exemplos anteriores, exceto que três placas de padronização foram fornecidas. A placa A teve 30 saliências redondas por cm2 (196/pol. quad.), e está ainda definido pelos valores para dimensões padrão nas Figs. 9 e 10 seguintes: Q = 2,6 mm, W = 0,8 mm, S = 1 mm, V = 1,25 mm, e P = 1 mm (40 mil). A placa B teve as mesmas dimensões padrão de relevo como no Ex. 1. A placa C, ilustrado esquematicamente nas Figs. 11 e 12, era uma tela de metal de tecelagem plana 110 tecida a partir de 8 fios de bitola 111. A tela 110 tinha 113 protrusões alongadas 113 alternando entre 0 e 90 graus, posicionadas como mostrado nas figuras com dimensões como segue: J = 6,35 mm (0,25 polegada), K = 3,2 mm (0,125 polegada), L = 1,5 mm (0,06 polegada), M = 3,0 mm (0.120 polegada) e N = 2,5 mm (0,10 polegada). Os compósitos foram formados pressionando as placas, juntamente com a pressão de 48,2 MPa (7000 psi), nas condições apresentadas na Tabela III.

A amostra do Ex. 3A foi primeiro moldada com uma placa A por 1,5 segundos para produzir um material do compósito intermediário com 0,89 mm de profundidade nas áreas rebaixadas. Por causa da mistura do adesivo fundido com as fibras, as áreas de encaixe assumiram uma cor cinza, enquanto as fibras nas áreas elevadas permaneceram em branco. Em seguida, a amostra foi novamente pressionada por 1,5 segundos adicionais, com a placa B substituída pela placa A. Isso produziu um padrão de sobreposição de áreas rebaixadas mais profundas As protrusões penetraram na camada de forro e expuseram uma cor vermelho escuro nas áreas rebaixadas mais profundas, enquanto as áreas não tocadas pela placa B mantiveram as cores produzidas pela primeira prensagem. Ver Tabela III.

A amostra do Ex. 3B foi preparada pela repetição dos dois estágios do procedimento de prensagem do Ex. 3A. Em seguida, a amostra foi pressionada uma terceira vez por 1,5 segundos, com placa C na prensa. A terceira prensagem formou áreas rebaixadas ainda mais profundas, que penetraram na camada de forro e expuseram uma cor marrom escuro, onde as protrusões da placa C penetraram._

TABELA III

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EXEMPLO 4:

As condições de uso são variadas para mostrar que a adesão e os projetos de rosto dos compósitos têxteis podem ser afetados por ajustar adequadamente as variáveis de controle.

Para as amostras produzidas neste exemplo, a camada externa fibrosa era um tecido de estofamento de uma mistura de 70% de nylon e 30% de fiação de algodão com tecelagem de 7,9 urdidura/cm χ 7,9 trama/polegada (20 χ 20). O peso base foi de 0,41 kg/m2 (12 oz./sq.yd.) e espessura de cerca de 1 mm. A camada adesiva foi de um filme de polietileno preto de peso base 0,11 kg/m2 (3,2 oz./sq.yd.). A camada de forro foi a mesma que no Ex. 1. Em todas as amostras do Exemplo 4, a temperatura da placa de moldagem em relevo foi mantida a 200°C.

A amostra 4A é um exemplo comparativo, que foi produzido usando o mesmo processo de prensagem de placa como no Ex. 1 com a Placa A na posição de relevo. A Prensagem foi por um curto período de tempo e sob pressão moderada, tal como apresentado na Tabela IV. Apesar de as fibras da área rebaixadas ancorarem bem na camada adesiva, o compósito foi capaz de se separar em lâminas pelo teste de descascamento à mão sem rasgar excessivamente a superfície do forro. A amostra 4B repetiu o procedimento da amostra 4A, exceto que a parte inferior da camada externa fibrosa foi manualmente polida com cerca de 10 braçadas recíprocas, utilizando um papel lixa de grão 60 de tal forma que a superfície foi engrossada. Após a prensagem, o compósito teve as mesmas características boas de volume e aparência que a amostra do Ex. 4A e a camada de forro não poderia ser separada em lâminas das camadas externas e adesiva sem danificar seriamente a camada externa ou a camada de forro.

Para fazer a amostra 4C, o Ex. 4A foi repetido, mas uma placa B de penetração mais profunda foi utilizada. Assim, as áreas rebaixadas ancoraram a camada externa no compósito mais profundamente do que no Ex. 4A. Sem engrossar a parte de baixo das matérias-primas da camada externa, o compósito teve boa força coesiva para resistir à delaminação. Ou seja, ele não pôde ser delaminado sem danificar as camadas externas ou de forro.

O Ex. 4D foi realizado utilizando as protrusões mais rasas da placa A e sem lixar a parte de baixo da camada externa antes da prensagem. No entanto, a pressão de prensagem foi aumentada e a placa de apoio foi aquecida. Este produto não delaminou sem danos as camadas externa ou de forro.

No Exemplo 4E a camada adesiva foi eliminada. Para compensar a falta de uma camada adesiva independente, foi utilizada a placa de moldagem em relevo mais penetrante (placa B), a alta pressão e maior tempo de prensagem. Estas condições foram suficientes para fazer com que as fibras de polipropileno na camada de forro unissem as fibras da camada externa fibrosa com as áreas rebaixadas. Este produto não delaminanou._

TABELA IV

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EXEMPLO 5:

Os materiais do compósito texturizado, de acordo com uma modalidade da presente invenção, foram preparados conforme ilustrado na figura 13. Como demonstrado, a orientação do compósito e a ferramenta de moldagem são revertidos para a orientação mostrada em outras Figuras. A presente invenção abrange toda e qualquer orientação durante o processo de fabricação, e a invenção não se limita a qualquer orientação mostrada aqui. A camada de forro opcional for omitida neste exemplo.

A camada externa fibrosa 2 era um tecido não-tecido feito de fibras de poliéster descontínuas cardadas e cruzadas de 1,5 denier/1,5 polegada semi- opacas e perfuradas por agulha com uma densidade de agulhamento relativamente alta de cerca de 155 penetrações por centímetro quadrado (ou 1000 penetrações por polegada quadrada). Esta densidade de agulhamento foi significativamente maior do que a densidade de agulhamento da camada externa fibrosa no Exemplo 1.

A camada adesiva 7 foi um filme de polietileno preto. Dois pesos base da camada adesiva, 0,02 e 0,07 kg/m2 (0.6 oz/sq.yd. e 2.0 oz/sq.yd)., foram utilizados.

A placa de moldagem em relevo do Exemplo 1 com profundidade de protrusão P de 1,5 mm também foi utilizada para preparar amostras para este Exemplo, exceto que a placa de moldagem em relevo 90 foi montada no fundo de prensa de rolo 50. A prensa de rolo superior 52 tinha uma folha de borracha de silicone 54 montada em sua superfície. Duas folhas de borracha, de 1 mm de espessura e de 2 mm de espessura, foram utilizadas. O cilindro inferior foi aquecido a 220°C e o cilindro superior foi desaquecido e mantido a aproximadamente 25°C. A camada externa fibrosa foi posicionada para estar em contato pelo cilindro inferior aquecido e a camada adesiva foi posicionada para estar em contato pelo cilindro de borracha sem aquecimento superior. Pressão de cerca de 20,7 MPa (3.000 psi) foi aplicada aos cilindros._

TABELA V

<table>table see original document page 36</column></row><table> <table>table see original document page 37</column></row><table>

A camada externa fibrosa 2 foi moldada com os cilindros de moldagem em relevo branco deste exemplo usando ambas as folhas de borracha na ferramenta de reforço. Embora a camada externa fibrosa tenha sido moldada sem o adesivo, a camada de relevo teve estabilidade superficial limitada, e as fibras puderam ser facilmente levantadas da superfície esfregando-se a mão firmemente.

No Ex. 5A, nas áreas rebaixadas da composição as fibras estavam bem ancoradas na camada adesiva, sem ser totalmente incorporadas nela, como ilustrado pelo número de referência 56 na figura 14. O topo 58 das áreas elevadas permaneceu branco, indicando que o adesivo preto não tinha sido empurrado através da camada externa branca. Nas áreas elevadas, a distância de altitude, D, foi de 1,1 mm e a espessura da camada fibrosa, Tf, foi de 0,8 mm. Daí a razão de D/Tf ser maior do que 1,25, indicando que o compósito de duas camadas deste Exemplo tem um formato ondulado, como mostrado na Fig. 14. Além disso, a camada adesiva nas áreas elevadas era solta ou não anexada à camada externa, como mostra o número de referência 60. A amostra do compósito era superficialmente estável, macia e flexível, e as fibras não seriam levantadas por fricção de mão. A espessura das áreas rebaixadas "Ύ" foi de 0,25 mm, levando a uma densidade calculada das áreas rebaixadas de cerca de 0,8 gramas/cm3.

O Ex. 5AA, foi preparado de maneira similar à do EX. 5A, exceto que a folha de borracha de silicone mais fina (1 mm) foi utilizada. A amostra do compósito produzida foi bem moldada com um pouco menos de profundidade D e maior volume nas áreas elevadas. O filme adesivo nas áreas elevadas encolheu e partiu, como ilustrado pelo número de referência 62.

O Ex. 5B foi preparado da mesma forma que no Ex. 5A, exceto que a duração com que a ferramenta de moldagem aplica calor e pressão ao precursor foi maior. A amostra do compósito produzida foi de relevo mais profundo (D = 1.2 mm) e teve menos volume (Tf = 0.7 mm) nas áreas elevadas. As áreas rebaixadas foram mais finas e mais densas. O adesivo fundido permaneceu abaixo da superfície do compósito e a superfície superior do compósito permaneceu branca. A amostra foi um pouco menos flexível do que nos Exs. 5A e 5AA, mas foi ainda muito macia e de superfície durável. O Ex. 5ΒΒ foi igualmente preparado como o Ex. 5B, exceto que a folha fina de borracha de silicone (1 mm) foi utilizada e o tempo de duração foi maior. A amostra do compósito produzida foi semelhante à do Ex. 5B, mas com profundidade D um pouco menor, e o filme adesivo nas áreas elevadas encolheu e partiu, como ilustrado pelo número de referência 62.

Ex. 5C foi preparado de modo similar ao do Ex. 5B, exceto que o tempo de duração é mais longo. A amostra do compósito produzido foi similar à do Ex. 5B, exceto que o adesivo fundido penetrou através das áreas rebaixadas, transformando áreas rebaixadas em cinza, como ilustrado pelo número de referência 64. A amostra apresentou boa estabilidade de superfície.

O Ex. 5D foi preparado de forma similar à do Ex. 5C, exceto que o filme adesivo mais espesso foi utilizado. Foi produzido o mesmo resultado do Ex. 5C. O adesivo foi parcialmente ligado com a superfície da camada externa, nas áreas elevadas, como ilustrado pelo número de referência 66. A superfície externa das áreas elevadas permaneceu macia e livre de adesivo ativado.

Q Ex 5DD foi preparado de forma similar à do Ex. 5Df exceto que a folha fina de borracha de silicone (1mm) foi utilizada. A borracha mais fina permitiu que o filme adesivo mais pesado permanecesse não ligado à superfície da camada externa fibrosa, como ilustrado pelo número de referência 60.

O Ex. 5EE foi preparado de forma similar à do Ex. 5DD, exceto que o maior tempo de duração permitiu a ligação parcial nas áreas elevadas, como ilustrado pelo número de referência 66. Na Fig. 14, a superfície externa das áreas elevadas permaneceu livre de adesivo ativado e macio.

O Ex. 5E * era o exemplo comparativo e fora da presente invenção. Devido ao adesivo mais espesso, a uma maior duração e a uma ferrameta de reforço de borracha mais grossa, o adesivo fundido fluiu pela superfície externa fibrosa.

Em todos os exemplos inventivos, exceto o exemplo comparativo 5E *, as fibras expostas nas áreas elevadas foram livres de adesivo ativado.

Preferencialmente, a profundidade D ultrapassa a espessura Tf, e a densidade das áreas rebaixadas excede 0,7 gramas/cc. O adesivo fundido penetrou através das áreas rebaixadas em alguns casos, mas não em outros casos. Todas as amostras inventivas são de superfície estável e têm sensação têxtil macia.

EXEMPLO 6:

Uma camada de forro opcional 9 é adicionada a qualquer um dos exemplos inventivos ilustrado no Exemplo 5. Mais especificamente, a terceira camada de forro opcional é uma manta perfurada por agulha coberta com um filme adesivo integrado com a manta durante o processo de fabricação.

A camada externa fibrosa 2 é um não-tecido feito de fibras de poliéster branco cardado e cruzado de 1,5 denier/1,5 polegada e perfurado por agulha com uma densidade de agulhamento relativamente alta, de cerca de 155 penetrações por centímetro quadrado (ou 1000 penetrações por polegada quadrada) em ambos os lados, para maior durabilidade. O peso base é de cerca de 0,19 kg/m2 (5,5 oz/sq. yd.)e a espessura é de cerca de 0,8 mm.

A camada adesiva 7 é um filme de polietileno com peso base de cerca de 0,07 kg/m2 (2 oz/sq.yd.) A camada de suporte 9 é uma mistura de 65% de fibra têxtil de poliéster de 15 denier por filamento/3 polegadas, e 35% de fibra têxtil de polipropileno de 2 denier por filamento/1.5 polegada. A mistura é cardada, cruzada e mecanicamente agulhada de uma face com cerca de 62 penetrações por centímetro quadrado (ou 400 penetrações por polegada quadrada) no filme adesivo. O peso base total é de cerca de 0,81 kg/m2 (24 oz/sq.yd.), incluindo o filme. Nota-se que as fibras de polipropileno mais finas foram empurradas através da espessura do forro em grande número, criando uma superfície "peluda" sobre o filme adesivo. As fibras de poliéster mais áperas e duras ficaram, na maior parte, dentro do plano do forro.

Como mostrado na Fig. 15, a placa de moldagem em relevo do Exemplo 1 com profundidade de protrusão P de 1,5 mm também é usada neste Exemplo, a não ser que a placa de moldagem em relevo 90 seja montada no cilindro de prensagem inferior. O cilindro inferior 50 é aquecido a cerca de 220°C e o cilindro superior 52 é aquecido a cerca de 180°C. A camada externa fibrosa 2 é posicionada para estar em contato pelo cilindro inferior aquecido e camada de forro é posicionada para estar em contato pelo cilindro superior aquecido para estabilizar a parte de trás da manta. A pressão de aproximadamente 20,7 MPa (3.000 psi) foi aplicada aos cilindros. Como ilustrado na figura. 16, Z é a espessura da película na parte de trás ou inferior da camada de forro formada por um dos cilindros aquecidos, e Tan é a espessura total do compósito medida de um topo em uma área elevada até a película na parte inferior da camada de forro. Y é a profundidade de penetração adesiva nas áreas rebaixadas (ver página 9). A densidade de Y (última coluna) é calculada utilizando a espessura e o peso combinado da camada fibrosa e da camada adesiva. A presença de forro, caso haja, dentro desta espessura Y é ignorada neste cálculo. TABELA VI

<table>table see original document page 40</column></row><table>

No Ex. 6A, o calor foi aplicado durante um curto período de tempo. As pretrusões penetraram 1,2 mm e as fibras estavam bem ancoradas na camada adesiva, sem estar completamente embutidas nela. A parte superior das áreas rebaixadas permaneceu branca, indicando que o adesivo preto não tinha sido empurrado através da camada externa branca. O filme adesivo permaneceu solto ou desatado à camada externa, nas áreas elevadas. As fibras em cima das áreas rebaixadas estavam livres de adesivo ativado. O compósito era de superfície durável e tinha um toque suave.

O Ex. 6B foi preparado de forma similar à do 6A, exceto que a duração do tempo sob calor e pressão foi maior. A amostra do compósito foi mais rígida do que a do Ex. 6A, e permaneceu macia e de superfície durável. O adesivo não penetrou na área deprimida.

O Ex. 6C foi exposto a calor e pressão por ainda mais tempo. O adesivo ativado penetrou através das áreas rebaixadas. As áreas elevadas permaneceram brancas. A amostra do compósito permaneceu macia e de superfície durável.

O Ex. 6D foi o exemplo comparativo e foi exposto ao tempo mais longo de calor e pressão. O adesivo ativado penetrou na maior parte da camada externa fibrosa. Este exemplo comparativo está fora da presente invenção.

A FIG. 17 ilustra esquematicamente e em termos gerais o compósito de revestimento de assoalho texturizado de três camadas que é objeto da presente invenção. Ele é compósito por uma camada externa fibrosa altamente compatível 101 e uma camada de forro resiliente 102, que estão continuamente, e de forma contígua, atados à camada adesiva 103 ao longo de uma interface tridimensional e ondulada 104 (sem espaços entre a camada de face e camada de forro), ou ao longo da interface 104' (com espaços menores preenchidos com adesivo). As ondulações correspondem às áreas rebaixadas e elevadas sobre a superfície do compósito. Tal compósito pode ser fabricado se o seu precursor for submetido a calor e pressão por um período de tempo mais longo, em comparação com os compósitos dos pedidos '470 e Ί86, de preferência com mais de 10 segundos, desde que a pressão aplicada seja relativamente baixa, de preferência inferior a cerca de 1,38 MPa (200 psi). Esta modalidade preserva as vantagens oferecidas pelos compósitos texturizados descritos nos pedidos '470 e '186, mas acrescenta várias características inovadoras que permitem que o compósito texturizado seja utilizado como revestimento de pisos que vantajosamente resiste à deformação (por exemplo, a distorção do compósito fora do plano, devido à expansão ou contração diferencial entre as camadas individuais quando o compósito é submetido a tensões planares), e permanece insensível às variações em temperatura e umidade ambientes, incluindo exposição à água.

Um fator adicional exigido por esta invenção é que as áreas rebaixadas desçam a uma profundidade maior (D), medida a partir do topo da camada externa 101 nas áreas elevadas até o topo da camada externa 101 em áreas rebaixadas adjacentes, que iguala ou excede uma espessura (Tu), medida do topo da camada externa 101 nas áreas elevadas, até tanto (i) a parte inferior da camada adesiva 103, quanto (ii) a interface da camada externa 101 e a camada de forro 102 nas áreas elevadas. A relação D > Tu garante que a camada externa integrada 101 e a camada adesiva 103 ondulem simultaneamente, conforme ilustrado na FIG. 17. Além disso, essa característica permite que as depressões entre os segmentos arqueados ou anelados, que são continuamente ligados ao forro 102 por toda parte, incluindo as áreas rebaixadas, desçam abaixo da altura da interface da camada de rosto e de apoio nas áreas adjacentes elevado, de modo que elas podem "flexionar" lateralmente (expandem e contraem lateralmente no plano do compósito, em vez de abaular para cima com as forças de contração ou resistir à expansão com as forças de extensão), a não ser que sejam impedidas por um forro rígido e não adequado.

A razão D/Tu pode ser maior ou igual a cerca de 1, maior ou igual a cerca de 1,25, preferencialmente igual ou maior a cerca de 1,5, maior ou igual a cerca de 1,75, ou maior ou igual a cerca de 2,0.

Uma segunda característica adicional é que a camada de forro 102 possui uma profundidade resiliente mínima H, pelo menos, 2 mm abaixo da interface da camada externa 101 e a camada de forro 102, e uma compressão maior do que cerca de 10% com uma carga de 0,14 MPa (20 psi). Tal camada de forro compressível resiliente 102 permite que a estrutura de face 101 se "flexione" lateralmente, permitindo assim a redistribuição das tensões criadas pela extensão ou contração mecânica planar, ou pela expansão ou contração diferencial entre as camadas com mudanças de temperatura ou umidade. A profundidade H é medida a partir da interface da camada de face e da camada de forro nas áreas rebaixadas. Nessas áreas, a face e o forro são geralmente comprimidos em contato total. Nos casos em que estas duas camadas são separadas por adesivo, a dimensão H deve ser medida de uma profundidade equidistante entre a camada de face e a camada de forro. É também de salientar que, para as modalidades descritas nos pedidos '470 e Ί86, conforme ilustrado na FIG. 18, foi suficiente para a profundidade D acima da profundidade H exceder a espessura (Tf) de tecido acima da camada adesiva nas áreas elevadas, porque a camada adesiva não foi totalmente integrada com a camada externa fibrosa e a camada de forro por toda parte. Além disso, o forro não tem de chegar a qualquer profundidade particular, ou ser altamente correspondente ou compressível, para permitir flexão lateral da camada de face, porque nas áreas elevadas houve uma fixação insignificante ao forro, se houve, exceto para o exemplo 5EE discutido acima.

Uma terceira característica adicional é que as áreas rebaixadas estendem uma distância lateral Y, que é menos do que cerca de 10 mm entre áreas elevadas adjacentes, a fim de evitar vãos excessivamente flexíveis suscetíveis à deformação ou protuberâncias, como resultado de tensões laterais devido à temperatura e variações de umidade. Como também descrito pelos pedidos '470 e '186, as áreas elevadas estendem uma distância X, que está entre cerca de 10 e cerca de 1,5 mm entre áreas rebaixadas adjacentes, para evitar a deformação do compósito se esses espaços são extremamente amplos, ou para evitar sobrelotação das depressões, bem como para fornecer espaço para ondulações se eles são muito estreitos.

Uma quarta característica opcional adicional é que as ondulações ocorrem topograficamente dentro de todas as seções cruzadas tomadas em qualquer direção, contribuindo assim para assegurar que o alívio de estresse ocorre em todas as direções. Como visto na FIG. 17, o contorno de penetração adesiva 105 na camada externa fibrosa 101, o contorno de penetração adesiva 105' na camada de forro, na face superior e na inferior 106 e 106' da camada externa fibrosa, a face superior 107 da camada de forro, e as interfaces 104 e 104' da camada externa e a camada de forro ondulam simultaneamente, ascendendo e descendendo em simultâneo, em cada seção transversal em todas as direções, com a finalidade de acomodar tensões diferenciais, em todas as direções. As FIGS. 29A-29C fornecem visões tridimensionais topográficas de um compósito texturizado ondulado, de acordo com diferentes modalidades da presente invenção. A FIG. 29A é um material do compósito texturizado compreendendo elevações isoladas 108 e depressões contínuas. A FIG. 29B é um material do compósito texturizado compreendendo depressões isoladas 109 e elevações contínuas. A FIG. 29C é um material do compósito texturizado compreendendo depressões e elevações isoladas e contínuas.

Para a modalidade descrita na FIG. 17, também deve ser notado que o adesivo pode ou não subir ao topo das áreas rebaixadas, como discutido no pedido '470. Em geral, com as camadas de tecido externas sem aberturas mais freqüentemente usadas na presente invenção, ele não sobe.

Os processos de fabricação adequados para a modalidade descrita na FIG. 17 envolvem vários métodos de texturização de superfície. As áreas rebaixadas e elevadas são ambas necessariamente densificadas pela ação de formação de textura, o que geralmente envolve moldagem em relevo sob pressão. Quando o compósito é formado por relevos, durante ou após a laminação (como nas modalidades descritas nas Figuras 22, 23, 24 e 25), uma pressão relativamente baixa de menos de cerca de 1,38 MPa (200 psi), de preferência abaixo de cerca de 0,69 MPa (100 psi), é aplicada. Sob estas condições, as áreas rebaixadas são densificadas mais do que as áreas elevadas. Quando a camada de face, ou a camada de face e a camada adesiva, são moldadas antes de o forro ser acrescentado (como nas modalidades nas figuras 26 e 27), o nível de densificação nas áreas elevadas e nas áreas rebaixadas do compósito final irá variar. Ele pode ser igual em toda a área de superfície, ou a densidade de qualquer uma das duas áreas pode ser maior do que a da outra área. Em contrapartida, em todas as modalidades do pedido de patente '470, ilustrado esquematicamente na FIG. 18, os compósitos texturizados são moldados a pressões relativamente maiores, no intervalo de cerca de 13,8 a 48,2 MPa (2.000 a 7.000 psi). Tais pressões relativamente altas são utilizadas para efeitos de "ancorar" as camadas nas áreas rebaixadas de forma local e intermitente dentro de vãos generalizados A, por adesivo, que pode ou não subir à superfície em áreas rebaixadas. Nas áreas rebaixadas a densidade aumenta significativamenteem relação à densidade ao longo do resto da área de superfície.

O restante da interface da camada externa 201 e da camada de forro 202, geralmente não é densificado e da camada de face e o forro são separados por uma camada adesiva 203, onde a camada adesiva penetra apenas a camada externa, como indicado na posição 204, ou não penetra em nenhuma das camadas, como indicado na posição 204. A densidade combinada da camada externa fibrosa e da camada adesiva nas áreas rebaixadas é preferivelmente menos que cerca de 0,7 g/cm3. Alternativamente, tal densidade pode ser maior do que cerca de 0,7 g/cm3, conforme indicado no pedido de patente '470.

O compósito texturizado aqui descrito resiste à deformação sem os reforços de estrutura sub-superficiais rígidos preferenciais, como aqueles divulgados no WO 1999/019557, na Patente U.S. 5.965.232, no WO 2002/102582, na Patente U.S. 7.064.092. O comprimento ou a largura do compósito texturizado desvia fora do plano em pelo menos de 4%, de preferência menos de 2%, e mais preferivelmente menos de 1%, com variações de temperatura e humidade encontradas em uso normal de assoalho. Em contrapartida, muitos compósitos de tecido plano convencionais podem desenvolver um terreno acidentado, causado pelos chamados "arqueamento" e "abaulamento", que são induzidos por mudanças na temperatura e na umidade.

Para permitir o manuseio durante a instalação, tanto como um carpete "azulejo" quanto como um "de tear largo", o compósito de preferência tem uma razão do comprimento de dobra de pelo menos cerca de 5/1. Essa razão do comprimento de dobra permite revestimentos do assoalho inventivos, para permanecer flexível, mas relativamente plano e não drapeável, de modo que não se dobre facilmente ou deforme durante a instalação e exposição ao tráfego. A razão do comprimento de dobra é uma medida da interação entre o peso e a rigidez do compósito, que é medida através da utilização do princípio da dobra do compósito apoiada pelo canto sob seu próprio peso. Como esquematicamente ilustrado na FIG. 19, a razão do comprimento de dobra é medida pelo deslizamento de uma amostra inventiva em uma direção paralela à sua dimensão de comprimento, de modo que sua borda frontal estenda-se uma distância λ ao longo da borda do bloco plano. A amostra inventiva é então permitida a vergar a uma profundidade δ por um minuto a 25°C. Para o teste de comprimento de dobra ilustrado na FIG. 19, λ = 12,70 centímetros (5 polegadas) e δ < 2,54 centímetros (1 polegada), e a amostra inventiva é de 2,54 centímetros (1 polegada) de largura.

O revestimento de assoalho desta invenção encontra o padrão mínimo de durabilidade de revestimento de assoalho com uma taxação de 2,0 depois de cerca de 5.000 ciclos Vetterman como medida de acordo com a norma ISO 10361. De preferência, o produto de revestimento de assoalho recebe uma taxação mínima de 2,0 após 20.000 ciclos, e mais preferencialmente uma taxação mínima de 2,0 após 30.000 ciclos. Tal taxação foi medida usando um teste de resistência à abrasão, que se correlaciona intimamente com o tráfico do piso, que foi realizado com um aparelho de teste de tambor Vetterman. O tambor está alinhado com as amostras de teste nas quais são colocados 7,3 quilogramas (16 libras) de esferas de aço que rolam aleatoriamente dentro do tambor rotativo. O aparelho de teste de tambor Vetterman tem uma velocidade de cerca de 17 rotações por minuto, ou 1000 rotações por hora, e inverte a direção a cada 100 rotações. Depois de aproximadamente 5000 rotações, as amostras são removidas e examinadas para avaliar a retenção de aparência. A resistência à abrasão é relatada em uma escala de 1-4, com uma taxação de 4 indicando que não houve danos de face perceptível, uma taxação de 3 indicando deterioração moderada, uma taxação de 2 indicando uma deterioração facial visível, mas razoavelmente pequena, e uma taxação de 1 indicando a abrasão inaceitável.

Um reunião compósito inventivo com os requisitos acima geralmente pesa entre cerca de 0,85 kg/m2 (25 oz/sq.yd.) e cerca de 3,39 kg/m2 (100 oz/sq.yd.), e tem uma espessura total de pelo menos cerca de 2,5 mm. Os forros úteis na presente invenção têm um peso base variando entre cerca de 0,51 kg/m2 (15 oz/sq.yd.) e cerca de 2,72 kg/m2 (80 oz/sq.yd.)

Como representado na FIG. 20, várias subcamadas de face como 401, 401', e 401" podem ser combinadas para formar a camada de face externa inteira. As subcamadas combinadas são constantemente ou continuamente ligadas ao forro com camada adesiva 403. As subcamadas também estão interligadas umas às outras com camadas adesivas 403' e 403". Elas também podem ser termicamente interligadas sem adição de adesivo intermediário, ou mecanicamente interconectadas por costura, agulhamento e outros processos semelhantes. A subcamada externa 401 é um tecido resistente, conforme exigido por esta invenção, enquanto as outras subcamadas, 401', 401", etc, podem ser membranas, filmes ou outros materiais similares. As subcamadas acrescentadas podem ter funções, incluindo propriedades antimicrobianas ou bactericidas, resistência à incêndio ou chama, bloqueio de água, condutividade elétrica, e outras propriedades semelhantes. Todas as subcamadas devem ser altamente compatíveis e moldáveis. Estas camadas podem ser construídas com materiais que têm coeficientes de expansão e térmico altos e alta propensão a expandir ou encolher com variações de umidade, sem o perigo de provocar a deformação do o compósito, porque o estresse criado por essas variações é acomodado na configuração tridimensional ondulada final.

Como descrito nas figuras 21A-21B, abaixo da profundidade H, uma ou mais subcamadas, como as subcamadas 502' e 502" podem, opcionalmente, ser ligadas à camada de forro 502, o que pode aumentar a rigidez de dobra do compósito ou melhorar outras propriedades do compósito, como a resistência à abrasão da parte de trás da camada de forro 502, a adesão ao chão ou liberação do chão, o bloqueio de umidade ou água, a maciez, e outras propriedades semelhantes. A FIG. 21A ilustra que subcamadas de forro flexíveis interconectadas ou interligadas 502' e 502" podem ser implementadas abaixo da profundidade elasticamente compressível exigida H. Elas podem servir como camadas de bloqueio de água, endurecedoras, fornecedoras de maciez extra, ou outras funções semelhantes. A construção e os materiais das subcamadas de 502' e 502" não deveria permitir-lhes expandir ou contrair de forma significativa e dominar a camada de forro superior, uma vez que a temperatura e a umidade variem. As subcamadas planas ou levemente texturizadas ou levemente onduladas 502' e 502" deste tipo devem ser construídas com materiais de baixo coeficiente de expansão (por exemplo, vidro), ou materiais que são facilmente expansiveis ou compressíveis no plano da revestimento de assoalho (por exemplo, espuma de borracha).

Alternativamente, conforme ilustrado na FIG. 21B, as subcamadas 502' e 502" podem ser onduladas na forma da camada de face 502 para absorver a expansão e a contração nos seus contornos. Mais especificamente, as subcamadas 502' e 502" podem ser texturizadas e onduladas da mesma forma que a face 501 e a camada adesiva 503 e, consequentemente, ser capazes de minimizar a expansão ou a contração planar pela flexão dos arcos ou dos laços formados pela ação de moldagem em relevo. Essas subcamadas 502' e 502" podem ser anexadas ao forro 502 antes das camadas de face 501, ou durante a laminação da face 501, do adesivo 503 e do forro superior 502, ou após o compósito principal ser formado.

As coberturas de assoalho desta invenção podem ser preparadas com vários métodos que permitem velocidades de processo econômicas. Como descrito nas FIGS. 22A-22C, um processo de fabricação compreende a pré- laminação de uma camada externa fibrosa 601, de uma camada adesiva termoplástica 602 e de um forro 603, seguido de pós-moldagem em relevo com uma ferramenta aquecida aplicada contra a face do tecido. Como descrito nas FIGS. 23A-23B, a pré-laminação é realizada com equipamento, aplicando baixa pressão por um período limitado de tempo, seguido pela moldagem em relevo.

Como descrito nas FIGS. 24A-24C e nas FIGS. 25A-25B, um segundo método envolve laminação simultânea e moldagem em relevo de uma camada externa fibrosa 901, uma camada adesiva 902 e uma camada de forro 903, mantendo as três camadas contra uma superfície modelada aquecida sob baixa pressão por um período de tempo finito.

Como ilustrado nas FIGS. 26A-26-C e 27A-27B, um terceiro processo alternativo inclui a pré-formação de uma camada externa fibrosa ondulada omni- direcional 1001, com ou sem uma camada adesiva 1003, 1003', e posteriormente formando o forro 1002 na parte de trás.

Voltando à FIG. 17, a camada externa fibrosa 101 é um tecido extremamente compatível e moldável, que pode ser profundamente moldagem ou texturizado com calor e pressão. Tecidos adequados incluem tecelagens produzidas com fios elastica ou inelasticamente extensíveis; tecelagens elasticamente unidas ou encolhidas; malhas de urdidura relaxada ou malhas circulares; produtos ligados por pontos com alta extensibilidade, incluindo os produtos unidos costurados com elástico ou fios parcialmente orientados que unem as folhas quando os fios costurados encolhem; produtos ligados por pontos com padrões de costura que permitem uma grande área de esticamento; malhas de urdidura e malhas circulares com padrões de costura que permitem extensibilidades muito altas; não-tecidos unidos, ligados por pontos ou embaralhados sem restrição de sua esticabilidade, e similares. Uma característica particularmente vantajosa da camada externa fibrosa 101 desta invenção é que ela pode compreender elementos antimicrobianos numa espessura relativamente pequena. Por conseguinte, ela pode ser muito eficaz como um revestimento de assoalho antimicrobiano, quando comparada com estruturas de pelo onde a sujeira pode continuar sob a superfície exposta e as bactérias podem se reproduzir nas raízes do pelo, mesmo se pelo contém ou é formado com fibras antimicrobianas.

Camada adesiva 103 também pode ser fornecida com propriedades antimicrobianas em uma profundidade muito pequena. A camada adesiva 103 pode compreender materiais selecionados de um vasto grupo de materiais termoplásticos que derretem em temperaturas bem abaixo das temperaturas de fusão ou decomposição da camada externa fibrosa 101, ou seja, pelo menos, 15 a 50 graus C abaixo do ponto de fusão ou do ponto de decomposição da camada externa fibrosa 101, ou de materiais termofixos que se fixam a temperaturas semelhantes. Um adesivo termoplástico especialmente eficaz é o polietileno de baixa densidade, que funde a cerca de 70-100°C abaixo do ponto de fusão ou de decomposição das fibras de face mais comuns. O polietileno também pode ser aquecido significativamente acima da sua temperatura de fusão sem decomposição. O polietileno também flui bem, e se liga bem à maioria das fibras.

A camada adesiva 103 pode ser pré-anexada ou incorporada na camada externa fibrosa 101, ou pode ser anexada à superfície da camada de forro 102, se uma parte substancial da sua área de superfície é aberta para a camada adjacente. As técnicas de pré-anexação admissíveis incluem a perfuração com agulha leve para fixação da camada adesiva 103 à camada externa fibrosa 101 ou à camada de forro 102, e costurando para a pré-fixação da camada adesiva 103 à camada externa fibrosa 101 de uma forma expondo a maioria da superfície adesiva à camada de forro 102. Costuras alternativas incluem aquelas divulgados na Patente U.S. 6.936,327 (incorporada aqui por referência em sua totalidade), onde uma camada adesiva encolhível é pré-integrada à camada de face por costura. Estruturas mais simples, onde o tecido costurado não é encolhível ou não encolhe e ainda expõe a maior parte da camada adesiva no lado voltado para o forro, também são adequados. As camadas adesivas adicionais 103 também podem ser opcionalmente colocadas entre o forro 102 e a camada externa fibrosa 101.

A camada de suporte 102 é recuperavelmente compressível e suficientemente profunda para fornecer maciez e para permitir que o estresse lateral seja absorvido pela "flexibilidade" dos arcos ou laços da camada de face 101 de uma forma semelhante a uma mola. Se um compósito texturizado é formado por moldagem da camada externa fibrosa, da camada adesiva, e da camada de revestimento, simultaneamente, como no caso das FIGS. 22A-22C, 23A-23B, 24A-C e 25A-25B, a camada de forro também deve ser plasticamente compressível em temperaturas elevadas para que se conforme e assuma uma textura superficial profunda e permanente. Uma vez que a maioria das camadas de face onduladas 101 adequadas para essa invenção têm uma profundidade total na faixa de cerca de 1-3 mm, o forro suavemente resiliente 102 necessariamente se estende por uma profundidade H adicional sob as depressões equivalentes a pelo menos 2 mm, nas quais ele reccuperavelmente pode ser comprimido em temperatura ambiente a pelo menos 10% sob um estresse de 0,14 MPa (20 psi).

Quando um compósito texturizado é formado, como nas FIGS. 22A-22C, 23A-23B, 24A-C e 25A-25B, onde as três camadas são pré-fabricadas e superpostas, forros particularmente adequados são feltros perfurados por agulha contendo poliésteres ou poliamidas. Esses forros contêm preferencialmente pelo menos alguns deniers relativamente altos, geralmente acima de 10 decitex, opcionalmente misturados com fibras de baixa fusão, como polietileno ou polipropileno. Camadas ligadas termoplasticamente usando outras fibras de baixa fusão ou fibras bicompostas de baixa fusão/de alta fusão, ou partículas e fibras comprimidas, ou camadas de espuma, também são adequadas.

Quando o compósito texturizado é formado pela construção do forro na parte de trás de uma camada de face pré-gravada ou em uma camada pré- gravada combinada de face/adesiva, como nas FIGS. 26A-26C e 27A-27B, o forro é formado por espuma, ou pelo depósito de partículas interligadas finas na parte de trás da camada de face pré-gravada, ou pela utilização de uma combinação de espuma e partículas finas. Neste caso, a capacidade de moldagem em relevo térmica permanente não é preferencial para o forro, embora a necessidade de uma compressibilidade recuperável macia e elástica para uma profundidade H de pelo menos 2 mm continue sendo preferida.

Como mencionado acima, as revestimento de assoalho da presente invenção podem ser preparadas por vários métodos. Um método é representado esquematicamente na seqüência de FIGS. 22A-22C. Como representado na FIG. 22A, uma camada adesiva termoplástica 603 é primeiro sobreposta entre camada externa 601 e a camada de forro 602. Em seguida, como mostrado na FIG. 22B, as três camadas 601, 602, 603 são pré-laminadas pela aplicação de pressão uniforme e baixa por um período limitado, sob calor, à camada externa 601 usando uma ferramenta plana 609. Para os materiais de camada externa mais comuns, como nylon e poliéster, que são combinados com materiais da camada adesiva de fusão mais baixa, tais como poliolefinas, a temperatura é aumentada acima de cerca de 150°C, geralmente a cerca de 200 graus C, com pressões entre cerca de 0,14 e 1,38 MPa (20 e 200 psi), de preferência abaixo de cerca de 0,69 MPa (100 psi), por um intervalo de tempo entre cerca de 10 e 60 segundos, geralmente entre cerca de 20 e 40 segundos. As temperaturas mais altas podem ser usadas com fibras, tais como aramidas. Posteriormente, conforme representado na FIG. 22C, o compósito da FIG. 22B é moldagem com uma ferramenta aquecida padronizada 610. As temperaturas de moldagem em relevo precisam estar no mesmo intervalo das temperaturas de laminação, enquanto as pressões de moldagem em relevo podem ser significativamente mais elevadas, desde que o tempo sob pressão seja limitado pelo uso de uma calandra 705, como nas Ffiguras 23A e 23B. A calandra 705 poderia ser substituída com um tambor aquecido padronizado 916 ou uma correia aquecida padronizada 919, representados nas Figuras 25A e 25B, caso em que as pressões devem ser reduzidas uma vez que o tempo sob pressão é prorrogado. A calandra também pode ser substituída por uma prensa, onde as pressões e o tempo de moldagem em relevo podem ser contrabalançados para alcançar os resultados desejados, com pressões mais elevadas emparelhadas com os tempos de compressão maiores e vice-versa.

As FIGS. 23A e 23B mostram os diagramas de dois sistemas de fabricação diferentes, adequados para laminação e em seguida moldagem em relevo do material do compósito texturizado em uma operação contínua, de acordo com a seqüência mostrada nas FIGS 22A-22C. A FIG. 23A mostra o uso de um tambor aquecido macio 710, envolto pela correia 711, com um arco de envolvimento contínuo L exercendo baixa pressão contínua para alcançar a propagação controlada simultânea do adesivo termoplástico 703 na camada de face 701 e na camada de forro 702 sem comprimir excessivamente as camadas. O compósito pré-laminado 704 é então transportado para a calandra e moldagem em relevo 705, equipada com rolo aquecido padronizado 712 e rolo de reforço macio 713. O calendário pode ser substituído por uma prensa de operação intermitente em um modo menos contínuo de operação (não mostrado). FIG. 23B mostra um conjunto de equipamentos de operação contínua equivalente, utilizando um Iaminador de correia duplo com correia aquecido 714 e uma correia de baixa temperatura 715, pré-laminando as três camadas antes da moldagem em relevo.

As FIGS. 24A-24C são uma seqüência de vistas em seções transversais que ilustram um processo de laminação e moldagem simultâneas de um material do compósito texturizado, de acordo com outro aspecto da presente invenção. Como mostrado η FIG. 24A, uma camada adesiva termoplástica 803 pode ser sobreposta entre uma camada externa 801 e uma camada de forro 802. Alternativamente, como representado na FIG. 24B, uma camada adesiva termofixa 803' pode ser colocada entre o forro 802 e o tecido 801. Posteriormente, conforme representado na FIG. 24C, as camadas superpostas podem ser simultaneamente laminadas e moldadas utilizando a ferramenta padronizada aquecida 804 aplicando baixas pressões, inferiores a cerca de 1,38 MPa (200 psi), por cerca de 10 a 60 segundos, com as temperaturas da ferramenta aquecida elevadas a pelo menos cerca de 20 graus C acima do ponto de fusão ou fixação da camada adesiva 803, mas permanecendo abaixo do ponto de fusão ou decomposição das fibras na camada externa 801. As FIGS. 25Α e 25Β são vistas em seções transversais de dois exemplos de sistemas de fabricação adequados de laminação e moldagem simultâneas da camada externa 901, da camada adesiva 902 e da camada de forro 903 para produzir o material do compósito texturizado, de acordo com a seqüência mostrada na FIGS. 24A-24C. A FIG. 25A mostra o uso de um tambor aquecido 916 com uma superfície padronizada, envolto com correia 917 com uma superfície macia, exercendo baixa pressão por um período de tempo finito. Um dispenser opcional 918 pode ser usado para acrescentar material adesivo termofixo, em vez de material adesivo termoplástico. O padrão de moldagem em relevo também pode ser obtido com uma correia flexível padronizado 919, inserido entre um tambor macio e uma correia envolvente (não mostrados). A correia inserida poderia ser produzido com um material flexível e resistente ao calor, como a borracha de silicone que pode ser fundida com padrões intrincados e profundos, e podem suportar altas temperaturas sob as pressões relativamente baixas envolvidas neste processo. Os padrões podem, alternadamente, ser fornecidos através da inserção de correias metálicas. Uma correia aquecida flexível padronizada do mesmo modelo também pode ser usada em um Iaminador de correia dupla, como mostrado na FIG. 25B.

As FIGS. 26A-26C são uma seqüência de vistas em seções transversais ilustrando um processo de moldagem em relevo de uma estrutura compreendendo pelo menos uma camada externa 1001 e em seguida, de adição de uma camada de forro 1002 para formar um material do compósito texturizado de acordo com outro aspecto da presente invenção. Como visto na FIG. 26A, camada externa 1001 pode ter uma camada adesiva opcional sobreposta 1003.

Como visto na FIG. 26B, camada externa 1001 pode ser pré-gravada, com ou sem camada adesiva 1003, colocada sobre a face de trás. A maioria dos tecidos da camada externa é capaz de manter sua forma gravada para posterior processamento, com ou sem adesivos acrescentados. No entanto, o adesivo 1003' pode, opcionalmente, ser também pós-aplicado, preferencialmente por pulverização após a moldagem em relevo, como mostrado na FIG. 26B. Posteriormente, como mostrado na FIG. 26C, o compósito texturizado pode ser preenchido com uma camada de forro 1002 com uma profundidade mínima H para além da parte inferior da estrutura de face pré-moldada.

FIGS. 27A e 27B são vistas em seções transversais de dois sistemas de fabricação diferentes adequados para moldar uma camada externa 1101 e em seguida adicionar uma camada de forro, de acordo com a seqüência mostrada nas FIGS. 26A-26C. A Fig. 27A mostra uma correia aquecida padronizada 1110 que pode ser usada para moldar a face contra um rolo de reforço resistente e macio 1111, opcionalmente usando o processo básico de moldagem em relevo/texturização divulgado nos pedidos '470 e '186 aplicações, ou qualquer outro método de moldagem em relevo. Uma camada adesiva 1103 poderia ser introduzida como uma camada termoplástica antes da moldagem em relevo, como mostrado, ou adicionada como uma camada após a moldagem em relevo (não mostrado). O calor radiante 1112 pode ser aplicado no caso de aglutinações termoplásticas, antes da parte de trás ser preenchida com um compósito espumável utilizando um dispositivo 1113, ou com partículas ligáveis utilizando um dispositivo 1113, e terminada entre a correia superior 1114 e a correia não aquecida ou resfriada 1110. O material moldado é "aninhado" na correia 1110, e, portanto, uma pressão moderada pode ser aplicada durante a etapa de acabamento com calor, sem deformar a textura da face.

A Fig. 27B mostra a utilização alternativa de um rolo padronizado aquecido 1115 contra um rolo elástico macio 1111, após a qual a camada fibrosa externa em relevo 1101 é transferida para uma correia plana e preenchida com partículas, ou espuma, utilizando um dispositivo 1116, formando um forro. Neste arranjo, a camada externa fibrosa 1101 é feita de um material que pode manter o padrão de relevo até que todo o compósito seja formado e fixado entre a correia macia aquecida 1114 e a correia macia não aquecida ou resfriada 1118. A maioria dos tecidos termoplásticos compatíveis é capaz de satisfazer a esta exigência. A camada adesiva 1103 pode ser adicionada antes de espuma ou partículas serem adicionadas, ou em simultâneo com a espuma ou partículas. Em todos os casos, o ligante adesivo deve envolver tanto a camada externa fibrosa 1101 quanto um forro para fixá-los uns aos outros. As aplicações em camada de espuma, partículas, esférulas expansíveis, ou em folhas sobrepostas são permitidas, desde que as propriedades do forro formado estejam de acordo com esta invenção, pelo menos até uma profundidade H, e que o adesivo penetre tanto na camada externa 1101 quanto no forro através da sua interface. A pressão entre as duas correias deve ser mantida a um mínimo para evitar o achatamento textura de face. O aquecimento e o resfriamento ao longo das correias superior e inferior também devem ser regulados, para garantir que a face em relevo não deforme e que os materiais que constituem o forro estejam totalmente definidos. Os laminadores de duas correias comerciais oferecem a opção de aquecimento e resfriamento em qualquer ordem ou combinação desejada, ao longo de todas as faces superiores e inferiores da correia.

Um arranjo particularmente eficaz é fornecer ligação e matéria espumável como uma camada fina contra as costas da camada externa fibrosa gravada 1101, e adicionar partículas de enchimento, como grãos e resíduos de carpete usado e dispersado, seguido de aquecimento e de consolidação. Uma construção possível desse arranjo é mostrada na FIG. 28, que mostra uma vista da seção transversal de um Material do compósito texturizado com múltiplas camadas de forro. Mais especificamente, a camada de face 1201, ou ambas as camadas de face 1201 adesiva 1202, estão pré-gravadas. O forro 1202 tem a compressibilidade macia e elástica exigida pela presente invenção pelo menos a uma profundidade H, e pode ser compósito de espuma, partículas, ou uma mistura de espuma e de partículas. Posteriormente, a camada 1204, que pode ser mais dura ou mais resistente do que o forro 1202, pode ser formada com partículas recicladas, fibras e outros. A camada 1205 também pode ser anexada para fornecer estabilidade facial, bloqueio de água, rigidez, e outras propriedades semelhantes.

EXEMPLOS - GRlIPO B

A presente invenção está ainda ilustrada por um segundo Grupo B de exemplos de algumas das suas modalidades representativas, no qual todas as partes, proporções e percentagens são em peso, salvo indicação em contrário. Todas as unidades de peso e de medida não originalmente obtidas em unidades Sl foram convertidas em unidades Sl.

Em todos os exemplos a seguir, o material do compósito texturizado compreendeu uma camada externa fibrosa, uma camada adesiva e uma camada de forro. O forro resiliente macio foi preparado a partir de uma mistura de cerca de 65% de fio de poliéster têxtil de 15 denier e 7,6 cm (3 polegadas), e 35% de propileno têxtil de 3 denier e 7,6 cm (3 polegadas), que formou um feltro pesando cerca de 0,81 kg/m2 (24 oz/sq.yd.), e de aproximadamente 6,0 mm (0,25 polegadas) de espessura após perfuração com agulha em cerca de 69,8 penetrações por centímetro quadrado (450 penetrações por polegada quadrada). O feltro foi compressível em aproximadamente 35%, sob uma carga de cerca de 0,14 MPa (20 psi). Além disso, o feltro foi termo-moldado permanentemente, com uma temperatura de moldagem em relevo acima de cerca de 150 graus C, na qual as fibras de polipropileno são derretidas. Posteriormente, sob refrigeração, as fibras de polipropileno foram solidificadas e a textura foi mantida na profundidade de relevo, resultando em uma textura de face permanente. A camada externa fibrosa composta por um tecido de poliéster texturizado branco de malha comercial, que foi ajustado ao calor para permitir um esticamento de cerca de 40% no sentido longitudinal e de 160% no sentido transversal, quando puxado com uma força de cerca de 10 libras/polegada de largura. O tecido relaxado tinha uma espessura de cerca de 0,7 mm e pesava cerca de 0,26 kg/m2 (7,8 oz/sq. yd.).

O adesivo utilizado em todos os exemplos consistiu de duas camadas de filme de polietileno preto, cada uma tendo um peso base de cerca de 0,15 kg/m2 (4,3 oz/sq.yd.) e uma espessura de cerca de 0,15 mm (6,1 mil), fornecendo assim um peso base total de cerca de 0,30 kg/m2 (8,6 oz/sq.yd.) e uma espessura de aproximadamente 0,30 mm (12,2 mil).

A laminação ou moldagem em relevo foi realizada com uma prensa equipada com um cilindro aquecido a cerca de 204 graus centígrados (400 graus F). Para pré-laminações planas, o cilindro plano aquecido foi colocado contra a camada de face e pressionado contra a amostra. Para moldar, o cilindro de prensa superior aquecido foi pressionado contra uma placa padronizada de metal 90 colocada acima da camada de face com protrusões 92, conforme acima descrito no Exemplo 1 e ilustrado nas Figs. 9 e 10. Esta configuração fixa a distância máxima potencial X entre depressões adjacentes em cerca de 5 mm, a dimensão máxima potencial Y das áreas rebaixadas em cerca de 2 mm, e a profundidade máxima potencial D das áreas rebaixadas sobre as elevadas em cerca de 1,5 mm. Pressão e tempo sob pressão foram variados para demonstrar as diferentes características de cada exemplo.

Os exemplos abaixo demonstram as vantagens dessa invenção na durabilidade de face e de borda, bem como a estabilidade dimensional e planar em relação às estruturas usando a mesma camada externa fibrosa, a mesma camada adesiva, e a mesma camada de forro. A durabilidade é avaliada com o teste Vetterman padrão, descrito acima.

A estabilidade em contraste com as mudanças térmica e de umidade pode ser determinada com um teste de estabilidade dimensional, como descrito acima e como segue. Uma amostra quadrada de material de 20,3 cm χ 20,3 cm (8 polegadas χ 8 polegadas) a ser testada é colocada sobre uma superfície plana em uma estufa a 80°C. A amostra é mantida na estufa por 1 minuto. A amostra é retirada da estufa e deixada para resfriar em temperatura ambiente por 30 minutos. A amostra resfriada é imersa em água e deixada para secar em uma orientação horizontal sobre uma superfície plana por 48 horas em temperatura ambiente. A amostra é examinada para arqueamento, e abaulamento. Medições de deslocamento vertical entre o centro e a borda da amostra são feitas imediatamente antes de retirar a amostra da estufa, ao fim do período de 30 minutos de resfriamento e, no final das 48 horas do período de secagem.

Considera-se menos de cerca de 4 mm de deflexão vertical a partir de um plano horizontal para demonstrar falta de arqueamento ou abaulamento. Os produtos da presente invenção apresentam arqueamento ou abaulamento negligenciáveis.

Um teste indireto, avaliando a propensão do produto para defletir para fora do plano com variações positivas ou negativas de temperatura de face em relação ao forro, foi realizado como segue. A amostra é colocada sobre uma superfície aquecida a 100 graus C, tanto em sua face quanto de costas, e observada se deforma visivelmente fora de plano a qualquer momento, uma vez que a temperatura aumenta do lado exposto até o lado oposto, até que se atinja o equilíbrio. A amostra demorou 5 minutos para alcançar o equilíbrio. Os produtos da presente invenção não mostram nenhuma deformação visível fora do plano com a mudança de temperatura.

Exemplo 7 - Laminar e então moldar

Neste exemplo, um material do compósito texturizado foi fabricado pela seqüência de processos descritos nas FIGS. 22-23, onde as três camadas são inicialmente pré-laminadas de modo plano e, em seguida, moldadas. Primeiro, as três camadas, cada uma medindo aproximadamente 30,5 χ 20,3 cm (12 χ 8 pol), foram colocadas no cilindro plano inferior sem aquecimento, e então pré- laminadas sem relevo pressionando-se o cilindro plano superior aquecido para aplicar uma pressão de aproximadamente 0,965 MPa (140 psi) por um total de 20 segundos. Posteriormente, a placa de padronização foi colocada no conjunto pré- laminado, e o cilindro superior aquecido foi abaixado para aplicar uma pressão de aproximadamente 0,965 MPa (140 psi) por mais 10 segundos. A pressão foi então liberada, os cilindros foram separados, e o compósito removido da prensa e deixado para resfriar. A face do laminado se adequou ao contorno da placa aquecida. Nenhum adesivo se propagou para a superfície externa, nem em áreas rebaixadas nem em áreas elevadas. A camada externa fibrosa e a camada de forro não puderam ser separadas nas áreas rebaixadas ou elevadas. A espessura da camada externa fibrosa era de cerca de 0,6 mm em áreas elevadas, e de cerca de 0,5 mm em áreas rebaixadas. A dimensão D foi consistentemente perto de 1,5 mm, correspondendo a uma razão de D/Tu de aproximadamente 2,5, como observado na FIG. 17. Como mostrado na Tabela VII, a amostra do Exemplo 7 tinha uma "excelente" taxa de desgaste de 4,0 depois de 5.000 ciclos Vetterman e uma "boa" taxa de desgaste de 3,0 depois de 30.000 ciclos Vetterman. Uma taxa de 2,0 é aceitável e uma taxa de 4,0 é excelente. As bordas cortadas permaneceram praticamente inalteradas. A amostra estava plana no resfriamento, e não "arqueou" nem "abaulou" quando submetida ao teste seco/molhado, e não apresentou nenhuma deflexão visível quando submetida ao teste de deflexão térmica. Assim, a amostra foi um revestimento de assoalho excepcionalmente durável e estável, que pôde estar adequada como um ladrilho. A amostra tinha um peso total de apenas cerca de 1,36 kg/m2 (40 oz/sq. yd.).

Exemplo 7 A - Laminado Plano, Sem Textura

O laminado plano do Exemplo 7 foi reproduzido sem a etapa de moldagem em relevo. O laminado estava levemente ondulado após o resfriamento. Ele era durável, mas dimensionalmente instável, como mostra a Tabela VII. Assim, este produto exige ainda uma camada de estabilização adicional sob a camada externa ou sob o forro. Ele resolve o problema de pontas emaranhadas, mas ainda está propenso à deformação com variações térmicas e de umidade.

Exemplo 8 - Modagem em relevo e Laminação Simultâneas

As três camadas foram colocadas no cilindro frio inferior da prensa, e simultaneamente laminadas e moldadas, como mostram as FIGS. 24-25, com a placa de padronização colocada na parte superior e o cilindro superior aquecido a cerca de 204 graus centígrados (400 graus F). Uma pressão de 0,965 MPa (140 psi) foi aplicada durante 30 segundos. A tabela Vll mostra que os resultados foram semelhantes aos do Exemplo 7.

Exemplo 8A - Equivalente à Estrutura do Pedido de Patente U.S. 10/611, 470

A repetição do exemplo 8, com aproximadamente quinze vezes a pressão (cerca de 13,7 MPa / 2.000 psi) e aproximadamente um décimo do tempo sob pressão (cerca de 3 segundos), resultou em boa estabilidade dimensional e boa, mas inferior, durabilidade, como mostra a Tabela VII. A amostra era plana após o resfriamento. Como esperado, as camadas eram separavéis nas bordas cortadas em áreas elevadas, e uma ligeira elevação nas bordas cortadas ocorreu após o teste de desgaste.

Exemplo 8B - Textura Discreta

A repetição do exemplo 8A, com a pressão reduzida para 4,14 MPa (600 psi), produziu um compósito texturizado que ainda estava bem ligado às áreas rebaixadas. No entanto, ele tinha um perfil superficial, e apresentou uma adesão insatisfatória em áreas elevadas, baixa durabilidade e estabilidade dimensional insatisfatória, como demonstrado na Tabela VII.

Tabela VII

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Apesar de que algumas formas específicas da invenção foram selecionadas para ilustração dos desenhos, e que a descrição anterior foi elaborada em termos específicos para o propósito de descrever estas formas da invenção de forma plena e ampla para aqueles versado na tácnica, deve-se compreender que várias substituições e modificações que trazem resultados e/ou desempenhos substancialmente equivalentes ou superiores estão consideradas no escopo e princípios das seguintes reivindicações.

Claims

1. Compósito texturizado, caracterizado pelo fato de que compreende uma área de superfície e uma camada externa fibrosa contínua ou integral que é ligada continuamente a uma camada adesiva ativada, em que a camada externa fibrosa contínua ou integral compreende um tecido têxtil, em que a área de superfície compreende topograficamente áreas rebaixadas e áreas elevadas, em que a camada externa fibrosa e a camada adesiva intermediária não são planas e seguem substancialmente o mesmo contorno ondulado, em que uma distância lateral, X, entre áreas rebaixadas adjacentes e uma distância lateral, Y, entre áreas elevadas adjacentes pelo menos em uma direção são cada uma de aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 10 mm, em que as áreas rebaixadas descem a uma profundidade D, medida a partir do topo da camada externa nas áreas elevadas até a parte superior da camada externa em áreas rebaixadas adjacentes, que é igual ou excede uma espessura Tu, medida da parte superior da camada externa nas áreas elevadas até a parte inferior da camada adesiva nas áreas elevadas, em que o material do compósito texturizado é útil como um revestimento de assoalho.

2. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma camada de forro resiliente e compressível, em que a profundidade D é igual ou excede uma espessura Tu, medida a partir do topo da camada externa nas áreas elevadas até uma interface da camada externa e da camada de forro nas áreas elevadas.

3. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma densidade combinada da camada externa fibrosa e da camada adesiva nas áreas rebaixadas é menor do que aproximadamente 0,7 g/cm3.

4. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que nenhum adesivo alcança as regiões de topo das áreas elevadas.

5. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a camada de forro tem uma profundidade resiliente mínima, H, de pelo menos aproximadamente 2 mm abaixo da interface da camada externa e da camada de forro, e uma compressibilidade mais alta do que pelo menos aproximadamente 10% sob uma pressão de aproximadamente 0,14 MPa (20 psi).

6. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito deflexiona fora do plano menos do que aproximadamente 4%.

7. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito deflexiona fora do plano menos do que aproximadamente 2%.

8. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito pode apresentar uma especificação de pelo menos aproximadamente 2,0 após aproximadamente 5.000 ciclos em um tambor Vetterman.

9. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito pode apresentar uma especificação de pelo menos aproximadamente 2,0 após aproximadamente 20.000 ciclos em um tambor Vetterman.

10. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito tem um peso excedendo aproximadamente 0,85 kg/m2 (25 oz/sq.yd.).

11. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito tem uma razão de comprimento de dobra acima de aproximadamente 5/1.

12. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compósito tem uma espessura total excedendo aproximadamente 2,5 mm.

13. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada externa fibrosa contínua ou integral é formada de um tecido têxtil selecionado do grupo de tecidos consistindo em tramados, tricotados com teia, tricotados de trama circular, tecidos não-tecidos e misturas dos mesmos.

14. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma ou várias camadas funcionais.

15. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma ou várias camadas funcionais é uma camada selecionada do grupo consistindo em uma camada antimicrobiana, camada retardante ao fogo, camada de bloqueio de água e combinações das mesmas.

16. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a camada de forro é um feltro com um peso da base na escala de 0,51 até 2,72 kg/m2 (15 até 80 oz/sq.yd.) e perfurado com agulha com uma densidade de aproximadamente 300 a aproximadamente 1000 penetrações por polegada.

17. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada adesiva compreende um filme ou tecido de polietileno.

18. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão D/Tu é superior ou igual a aproximadamente 1,25.

19. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão D/Tu é superior ou igual a aproximadamente 1,5.

20. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão D/Tu é superior ou igual a aproximadamente 1,75.

21. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma razão D/Tu é superior ou igual a aproximadamente 2,0.

22. Compósito texturizado, caracterizado pelo fato de que compreende uma área de superfície e uma camada externa fibrosa contínua ou integral que é ligada continuamente a uma camada adesiva ativada, em que a camada externa fibrosa contínua ou integral compreende um tecido têxtil, em que a área de superfície compreende topograficamente áreas rebaixadas e áreas elevadas, em que a camada externa fibrosa e a camada adesiva intermediária são não-planares e seguem substancialmente o mesmo contorno ondulado, em que pelo menos algumas das fibras na superfície externa da camada externa fibrosa nas áreas elevadas não são ligadas à camada adesiva, em que uma distância lateral entre áreas rebaixadas adjacentes em pelo menos uma direção é de aproximadamente 1,5 mm a aproximadamente 10 mm, em que a elevação da área elevada, D, é maior do que a espessura da camada fibrosa, Tf, na área elevada, e em que o material do compósito texturizado é útil como uma cobertura do assoalho.

23. Compósito texturizado, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que uma densidade combinada da camada externa fibrosa e da camada adesiva nas áreas rebaixadas é menor que aproximadamente 0,7 g/cm3.