CN102770051B - 叠层地面覆盖物 - Google Patents

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Abstract

本文公开了各种地面覆盖物和制备所述地面覆盖物的方法。在一个实施方案中，公开了包括基底衬垫层的地面覆盖物，所述基底衬垫层具有纤维面和底面，其中所述纤维面由包含多个连续长丝的膨化连续长丝纱线形成，所述连续长丝由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物形成。还描述了制备地面覆盖物的方法，其包括：将膨化连续长丝纱线簇生于或植入基底衬垫材料，其中所述纱线包括由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包括生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物。

Description

叠层地面覆盖物
技术领域
本发明涉及诸如地毯或地毯块的叠层地面覆盖物，并涉及制备所述叠层地面覆盖物的方法。
发明背景
地毯，例如组合地毯或背衬地毯块通常被制成具有耐磨纤维表面或耐磨绒毛表面的簇绒地毯或熔接地毯，绒头纱线从所述耐磨纤维表面或耐磨绒毛表面向上突出。地毯块的生产不同于普通的簇绒地毯或其他纤维面地毯，因为其不需要典型的地毯的厚衬里层。在地毯块中，需要坚硬且稳定质量的热塑性衬里层以控制地毯块，从而使得地毯块能够像组合地毯块一样发挥作用。通常衬里层的填充量比较高(如石灰石)，并且与诸如玻璃纤维、聚酯或其组合的各种基布材料(scrim material)一起使用，来赋予尺寸稳定性。通常，热塑性背衬层是一层或多层聚氯乙烯层。
作为实例，簇绒地毯块通常包括具有多种诸如的簇绒纱线的基底衬垫基板材料，如聚酯或聚丙烯，所述簇绒纱线通过基底衬垫形成毛圈绒头(loop pile)或割毛绒头(地毯绒头)的耐磨表面。基底衬垫用于簇生地毯纱线并提供所需的产品的装饰台布。可以将诸如EVA(聚乙烯乙酸乙烯酯)或羧基化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的乳胶类型材料的预涂层涂覆于背(底)面，使纱线与基底衬垫结合并有助于将基底衬垫固定于衬里层。衬里层可以由第一PVC层、玻璃纤维层和第二PVC层(重衬层(reback layer))形成，第一层PVC使基底衬垫与玻璃纤维层结合，玻璃纤维层确保地毯块的尺寸稳定性，而第二层PVC粘合其上的层，并提供地毯块的最终衬里。
在上述地毯块的可选构造中，用沥青层替代PVC层。
熔结地毯通常具有与簇绒地毯相似的衬里，除了熔结地毯具有多个植入粘着层的尼龙割毛绒头纱线或其他合适的纤维材料，所述粘着层特别为诸如PVC的热塑性塑料或热熔融粘结剂，其可以被进一步层压为诸如玻璃纤维、聚丙烯、聚酯的编织或非编织材料的强化层或基质层。将多个纤维纱线结合至粘着基层，并通常从粘着基层竖直伸出，从而形成耐磨表面。
上述构造的缺陷在于，地毯和地毯块由环境不友好的材料制成。例如，纤维表面或绒毛表面所用的是由石油形成的，并且是非再生资源。
期望提供由环境更友好的材料形成的地毯或地毯块。
本发明的目的
本发明的目的是基本克服或至少改善一种或多种上述缺陷或至少提供合适的可选方案。
定义
下述内容是有助于理解本发明的描述的一些定义。这些定义意图作为一般性定义，并且不应以任何方式将本发明的范围仅限于这些术语，而是为了更好地理解下述描述而提出这些定义。
除非上下文另有所指或明确地相反规定，在本文中作为单个整体、步骤或元件而引用的本发明的整体、步骤或元件显然包括单数和复数形式的所述整体、步骤或元件。
在本说明书中，除非上下文另有所指，否者词语“包括(comprise)”或其变型如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”，应理解为意指包括所述步骤或元件或整体或者所述步骤或元件或整体的集合，但是不排斥任何其他步骤或元件或整体或者元件或整体的集合。因此，在本说明书的语境中，术语“包括”表示“主要包括而不是必然唯一地包括”。
单独提供了本文所提供的信息和引用的参考文献，以帮助读者理解，但并非承认，任何参考文献或信息是本发明的现有技术。
术语“长丝(filament)”或“长丝(filaments)”是指最大长度或无限长度的线。
术语“纱线”表示多个丝的集合，其可以是或可以不是缠绕的、加捻的或拧绞在一起的。
术语“纹理化(texturing)”表示丝的任何操作，其导致这种丝的卷曲、成环或其它修饰以增强覆盖、回弹性或体积，或提供不同的表面纹理或手感。因此，“膨化连续长丝”就是经历一种或多种“纹理化”操作的长丝。
“生物基”表示由来源于活物的物质制成的相关材料。
生物基纤维在本文中被定义为由聚合物或两种或多种聚合物的混合物或合金而形成的纤维，其中一种或多种所述聚合物具有全部或部分来源于生物可再生来源的物质，以作为至少一种形成其大分子的组分。这类来源可以是，例如植物或所述植物的一部分，例如根、茎、叶、花或种子。
应当理解的是，尽管以术语“层”给出本发明地毯或地毯块的描述，但是在加工后，地毯块是结合的统一且完整的结构，其中，单个层不必易于辨认或彼此移动。
发明概述
根据本发明的第一方面，提供了包括基底衬垫层的地面覆盖物，所述基底衬垫层具有纤维面和底面，其中纤维面由包括多个连续长丝的膨化连续长丝纱线形成，所述连续长丝由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物形成。
根据本发明的另一方面，提供了制备地面覆盖物的方法，其包括：
将膨化连续长丝纱线簇生于基底衬垫材料或植入所述基底衬垫材料，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物。
根据本发明的第三方面，提供了地面覆盖物，其包括：
具有纤维面和底面的基底衬垫，其中纤维面由包括多个连续长丝的膨化连续长丝纱线形成，所述连续长丝由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物形成；
位于基底衬垫底面上的固化预涂层；
以及固定于基底衬垫的衬里层。
根据本发明的第四方面，提供了制备地面覆盖物的方法，其包括
将膨化连续长丝纱线簇生在基底衬垫或植入所述基底衬垫，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物；
通过涂覆预涂组合物来预涂基底衬垫层的底面，将衬里层涂覆于预涂的基底衬垫层；以及
固化预涂组合物。
根据本发明的第五方面，提供了制备地面覆盖物的方法，其包括：
在支持表面上涂覆第一层热塑性树脂塑料溶胶；
任选地将尺寸稳定的板材料置于第一层的上表面，并加热该层以使该层凝胶化并定位板材料
任选地将第二层热塑性树脂塑料溶胶涂覆于第一层的凝胶化的表面上；
将膨化连续长丝纱线簇生在基底衬垫材料或植入所述基底衬垫材料，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物；
预涂基底衬垫的底面；
任选地在预涂层上涂覆热塑性树脂塑料溶胶；
将预涂的基底衬垫层堆在第一或第二热塑性树脂层的塑料溶胶层的上表面上；
加热由此形成的地面覆盖物，从而将热塑层熔合为整体熔合的衬里层；
冷却地面覆盖物；以及
任选地将地面覆盖物切割成地毯块。
根据本发明的第六方面，提供了由第五方面的方法所制备的地面覆盖物。
优选实施方案的详细描述
本发明涉及包括基底衬垫层的地面覆盖物，所述基底衬垫层具有纤维面和底面，其中纤维面由包括多个连续长丝的膨化连续长丝纱线形成，所述连续长丝由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物形成。
本发明还涉及制备地面覆盖物的方法，其包括将膨化连续长丝纱线簇生于基底衬垫材料或植入所述基底衬垫材料，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物。
还提供了地面覆盖物，其包括：
具有纤维面和底面的基底衬垫，其中纤维面由包含多个连续长丝的膨化连续长丝纱线形成，所述连续长丝由生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物形成；
位于基底衬垫底面上的固化预涂层；
以及固定于基底衬垫的衬里层。
还提供了制备地面覆盖物的方法，其包括：
将膨化连续长丝纱线簇生于基底衬垫或植入所述基底衬垫，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物；
通过涂覆预涂组合物来预涂基底衬垫层的底面；
将衬里层涂覆于预涂的基底衬垫层，以及
固化预涂的组合物。
还提供了制备地面覆盖物的方法，其包括：
在支持表面上涂覆第一层热塑性树脂塑料溶胶；
任选地将尺寸稳定的板材料置于第一层的上表面，并加热该层以使该层凝胶化并定位板材料；
任选地将第二层热塑性树脂塑料溶胶涂覆于第一层的凝胶化的表面上；
将膨化连续长丝纱线簇生在基底衬垫材料或植入所述基底衬垫材料，其中纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物；
预涂基底衬垫的底面；
任选地在预涂层上涂覆热塑性树脂塑料溶胶；
将预涂的基底衬垫层堆在第一或第二热塑性树脂层的塑料溶胶的上表面；
加热由此形成的地面覆盖物，从而将热塑层熔合为整体熔合的衬里层；
冷却地面覆盖物；以及
任选地将地面覆盖物切割成地毯块。
还提供了由所述方法制备的地面覆盖物。
纱线
生物基聚癸二酰己二胺聚合物合适地为可从BASF获得的UltramidBalance 6,10。该材料是超过60%的基于来源自蓖麻油的癸二酸的聚酰胺6,10，蓖麻油自身是从蓖麻(Ricinus Communis)的种子获得的再生资源。适当地，聚合物的63%是生物基。在一实施方案中，将生物基聚癸二酰己二胺同高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种聚合物混合。用于与生物基聚癸二酰己二胺聚合物混合的合适聚合物包括但不限于nylon 6,6或nylon 6,12。
生物基聚癸二酰己二胺膨化连续长丝(BCF)纱线可以通过以下方式制备：对聚合物熔体进行熔融纺丝形成至少一条长丝，使至少一条经过拉伸阶段，在所述阶段中，将长丝拉伸且拉长，随后使其纹理化，其中所述聚合物熔体包含聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80%重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物。
在一实施方案中，连续进行所述工序。在另一实施方案中，将所述工序作为独立的连续操作进行。
适当地，聚合物熔体可以在进行纺丝前具有分散在其中的着色剂，所述着色剂选自至少一种颜料和/或聚合物可溶的染料。可选地，可以对所得的纺丝、拉伸丝或膨化连续纱线染色。至少一种分散的着色剂可以是任何合适的颜料，并且可以从有机和/或无机类别中选择。在一个实施方案中，颜料为选自下述中的至少一种颜料：啶酮洋红PR202、芘红PR178、氧化铁红PR101、锌铁黄PY119、镍络偶氮黄PY150、酞菁绿PG7、酞菁蓝PB15:1、二氧化钛PW6以及碳黑PBIk7。待添加的着色剂的范围通常受到功能最小值或功能最大值的限制，低于所述最小值，则外观或耐光性不合适，而在最大值时，达到色彩饱和。尽管上文提到的每种无机和有机着色剂是不同的，但可能遇到的典型最小值为0.05%重量比且典型最大值为2.5%重量比。
适当地，聚合物熔体包括至少一种稳定剂。就此而言，稳定剂可以是任何合适的稳定剂。在一个实施方案中，稳定剂是碘化亚铜、碘化钾和溴化钾的混合物或其他合适的稳定剂。其他合适的稳定剂包括苯并三唑或受阻胺族的成员。在一个实施方案中，可以包括10-100ppm的亚铜阳离子。在另一个实施方案中，可以包括100-5000ppm的卤化物阴离子。在另一个实施方案中，可以包括0.1-2.0%重量比的苯并三唑或受阻胺。
可以添加到聚合熔体的其他可选的添加剂包括但不限于一种或多种抗静电剂、抗氧化剂、抗微生物剂、阻燃剂、消光剂以及润滑剂。
通过直接计量，可以将任何或所有上文的着色剂、稳定剂以及添加剂并入聚合物熔体中。可以将任何或所有上文的着色剂、稳定剂以及添加剂并入母体混合物形式的聚合物熔体中，所述母体混合物对于本领域技术人员而言是熟知的。用于母体混合物中的载体树脂优选为与形成连续长丝相同的聚合物，但是也可以是与生物基聚癸二酰己二胺完全易于混合的任何形成纤维的聚合物。树脂，例如功能修饰的聚酯和功能修饰或未修饰的聚酰胺，如Nylon 6,6和Nylon 6,12，可以用作载体树脂。适当地，可以将着色剂和/或稳定剂和/或添加剂混合成载体，以便它们适于分散。将着色剂和/或稳定剂和/或添加剂以及制备的母体混合物合适地干燥至水分含量小于0.2%重量比。
将工序的速度和温度合适地选择以优化所形成的纤维的物理性质，同时使产量经济性最大化。
适当地，聚合熔体的纺丝速度为约400m/min-1500m/min，例如约1100m/min。在一个实施方案中，挤出机向纺丝头供应熔化的聚合材料，纺丝头包括具有多个孔口的喷丝板，通过所述孔口，将熔化的聚合物材料挤出形成长丝，随后使所述长丝适当地通过淬火室，在所述淬火室中提供淬火气体(如空气、蒸汽或诸如氮气的惰性气体)来冷却并固化所述长丝。适当地，淬火气体以垂直于长丝行程的方向而指向所述长丝。
适当地，将所述丝汇聚成多丝纱线，之后，使所述纱线通过拉伸阶段。适当地，在接触点上或辊子周围进行拉伸。就此而言，拉伸通常在隔开的导丝辊对或以不同的旋转速率运转的对(二重)上进行。以期望的拉伸比，在辊子之间拉伸所述长丝，这取决于速率差、纱线温度和纱线速率。适当地，将辊子加热至相同或相似的温度，以在纹理化之前提高丝的温度。在一个实施方案中，通过拉伸，并通过使晶体生长和形态取向，从而使纤维进行定向，例如通过使纤维保持跨越至少一个辊子的重复瞬变停留，这可以各向异性地定向长丝中的分子，由此改善横向强度。
适当地，拉伸比为2:1至4:1，更优选地，拉伸比为小于等于约3。适当地，使长丝以小于等于1500m/min的速度进入拉伸阶段，以所述的其多个速度离开，由此实际上完成纹理化。适当地，通过流体喷射纹理化单元进行纹理化，并且以比拉出纹理化的纱线更快的速率将长丝供给所述单元。可选地，通过机械卷曲的方式进行纹理化。适当地，纹理化增加纤维的体积。给予的纹理化适当地足以诱发干热收缩，这超过了仅由定向所诱发的线性收缩。在纹理化之后，可以允许纱线自然地或通过应用湿热环境的加速方式进行平衡。
在上文所述工序过程中的某些合适的阶段，使纱线与整理装置(finishapplicator)接触，由此按照需要，应用液体整理(liquid finish)。可以在单一点或多个阶段应用整理。
可以适当地将纹理化的纱线或纹理化并整理的纱线与同类或不同类的其他纱线混合，通过空气多色缠绕(如在Gilbos单元上或合适的设计之一)或通过缆捻、气捻或编织形成所需设计和审美要求的整理的纱线，从而形成更大的部件。
然后，纹理化的或纹理化并整理的纱线可以缠绕在卷上。
上文工序步骤可以以连续顺序进行，或可以单独进行。优选地，所述工序步骤可以连续的顺序进行。
通常但非限制，每个纱线具有15-21旦，韧性为2.5-3.5克/旦，断裂伸长大于30%。旦被定义为9,000m长度的克数。
基底衬垫层
基底衬垫可以是簇绒纤维层或熔结材料。当使用簇绒纤维层时，其可以通过将基底衬垫材料供给至常规簇绒设备而制备，簇绒设备通过材料中的间隙而簇生纤维。通常进行簇绒，以便所得的毛绒从具有缝线的底面突出，在加工过程中，所述缝线将毛绒保持在所述材料上的合适位置。
适当地，基底衬垫由编织或非编织的合成或非合成纤维形成。适当地，当使地毯块簇绒时，使用具有诸如簇绒面的纤维面或磨损表面以及诸如毛圈表面或簇绒表面的纤维背面的热塑性衬里，例如编织的聚丙烯衬里，或非编织的聚酯。当制备PVC背衬地面覆盖物时，优选使用聚酯，例如因为其不经受由于胶体化过程中的热量而导致的多度收缩，因此使得由于不充足的褶裥而导致的块翘起的风险最小化。其他合适的衬里包括玻璃纤维、棉、黄麻、人造纤维、纸、天然或合成橡胶、海绵或泡沫橡胶、聚氯丁烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯橡胶、石油树脂、乙烯基聚合物(如聚氯乙稀、聚偏氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇缩丁醛、其共聚物或混合物)、聚丁烯树脂、聚异丁烯-丁二烯树脂以及其共聚物和混合物。
纱线可以与在地面覆盖物中采用的其他纤维材料和纱线一起使用。此类纤维材料和纱线可以包括合成的、天然的纤维或合成和天然纤维的组合，例如但不限于类似尼龙的其他聚酰胺、类似聚丙烯的烯烃、羊毛和羊毛混合物、棉，丙烯酸、丙烯酸尼龙混合物，聚酯纱线以及其组合物和混合物。可以用纱线/纤维材料形成具有基底的面纱(face yarn)或背纱(back yarn)。
对于熔结的地毯块，将地毯块所用的纤维材料和纱线植入诸如PVC或热熔粘结剂的材料中，其可以层压至诸如编织或非编织的材料，例如玻璃纤维、聚丙烯或聚酯。
在涂覆衬里层之前，可以用乳胶或用本发明的另一种合适的预涂组合物来预涂基底衬垫层。通常，应用预涂层以覆盖毛圈衬里(loop back)并锁住毛圈。
乳胶
乳胶可以是EVA乳胶或另一种乙烯基聚合物或丙烯酸类聚合物乳胶。例如，乳胶可以是丙烯酸和甲基丙烯酸以及丙烯酸烷基酯和酯(如丙烯酸乙酯或丙烯酸甲酯)的共聚物、丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物及其组合。适当地，乳胶是非卤代的。可以使用的其他合适的乳胶材料包括其他乙烯基短链羧酸共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯、羧基化的苯乙烯-丁二烯、羧基化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。还可以使用尿烷、PVC、丙烯酸或偏氯乙烯。
预涂组合物/乳胶还可以包含增稠剂、抗菌剂、阻燃材料和/或表面活性剂。合适的抗菌剂是奥麦丁锌-锌2-吡啶巯基-1-氧化物。合适的阻燃材料是氢氧化铝。合适的表面活性剂是十二烷基硫酸钠。
在一个实施方案中，所用的预涂组合物包括：至少一种来源于丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体的共聚物；至少一种来源于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；至少一种增稠剂；以及水。来源于丙烯酸或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体的共聚物合适地是丙烯酸酯/苯乙烯共聚物分散体，如BASF公司以S 728ha形式供应的共聚物分散体。S 728na是丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物分散体，并且包含49-51%w/w的水和约49-51%w/w的专有共聚物。分散体的闪点大于300°F(149°C)、乳白色具有微弱的酯类气味，pH为约6.5-7.5，沸点为212°C(760mmHg)，蒸汽压为23mbar(20°C)，相对密度为1.04(20°C)，粘度为200-700mPa.s，并且在水中易于混合。该共聚物在常用于在造纸工业的涂装，但是目前还未用于制备地毯块。在向预涂组合物添加之前，适宜地将该共聚物用水稀释为25%的固体。如上文所述，预涂组合物也可以包含来源于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物。该共聚物促进苯乙烯丙烯酸酯粘于热塑性材料，如制造地面覆盖物中适当使用的PVC。合适的聚合物是可从BASF Aktiengesellschaft获得的AX 8281AP。该分散体颜色为白色，气味微弱，并且pH值为7-8，20°C下密度为约1.02g/cm3，动态粘度为300-500mPa.s(23°C)，并且固体含量为48.5-51.5%。聚合分散体在水中易于混合。该丙烯酸的添加提升了水溶液的玻璃化温度。如果单独使用，则该丙烯酸树脂非常脆。与丙烯酸酯/苯乙烯共聚物一起包括在内，这使得组合物粘/锁于衬里层。适当地，添加约20%干重的(16%体积)。适当地，预涂组合物包含增稠剂。适当地，增稠剂是适于聚合物分散体的增稠剂，例如含有羧基的丙烯酸共聚物。适当的增稠剂是从BASF Aktiengesellschaft获得的D，并且是低粘性、乳白色的阴离子分散体。D的固体含量(IS01625)为约25±1％，pH值为2.3-3.3，23°C且250s-1剪切速率下的粘性为2-10mPa.s，并且20°C下的密度为约1.05g/cm3。增稠剂有助于防止预涂组合物被芯吸(wicking)至衬里层的孔中。适当地，在向树脂添加之前，用水预稀释增稠剂，从而形成均质溶液。
上文所述的预涂组分可以通过以下方式制备：首先使来源于丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体和苯乙烯单体的共聚物与来源于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物混合，随后添加用水预稀释的增稠剂，随后添加另外的水。适当地，将约20%(为S728干重的约20%)的AX8281添加至S728，并且合适地添加1-2%重量比(高达5%)的增稠剂。不添加太多的增稠剂非常重要，因为可能发生基底衬垫透渗。在添加水之前不向基体材料添加增稠剂也非常重要，因为组合物可能局部发生过稠。不向中过快地添加水/增稠剂溶液也非常重要，因为这会导致凝化和失效的溶液。AX8281量可以为S728干重的10%，高达40%，例如20-35%。当存在抗菌剂、阻燃材料和表面活性剂时，可以在添加水和增稠剂之后，在混合周期末添加它们。
向基底衬垫层应用乳胶/预涂组合物
通过辊涂、喷涂或通过发泡，可以将乳胶/预涂组合物应用于基底衬垫。850g/m2地毯所用的乳胶/预涂组合物的量可以高达100g/m2。乳胶/预涂组合物用于在诸如簇绒衬里层的主层的背面上锁住纤维，并充当屏障，从而将纤维地毯与下面的衬里分开。适宜地加热预涂层以驱除足够的水分，从而提供固体屏障并进行可能的交联。
预涂层的厚度通常比较薄。适当地，当干燥时，厚度为约0.005mm至0.1mm。适当地，通过使用喷雾嘴和喷雾压力来控制厚度。适当地，将预涂层直接置于包含毛圈或纤维的基底衬垫的背面上，并且抵靠所述基底衬垫的背面，并以完全覆盖毛圈背部或锁住毛圈的量应用，以便无明显的突起或凹处。在加工过程中，固化并交联共聚物。所得的预涂产品非常柔韧。
衬里层
地面覆盖物可以包括衬里层，其赋予地面覆盖物稳定性和自由组合(free-laying)的性质。
在应用衬里层之前，若需要，可以剪切地毯纤维。进行剪切来切割面表面上的闭合毛圈、簇绒纱线，并使切割的簇绒纱线具有与面部耐磨表面纤维相同的大致高度。
衬里层可以由一层或多层热塑性聚合物或其他合适的衬里材料形成，如上文所述的用于基底衬垫的材料。在一个实施方案中，热塑性塑料是乙烯基卤代物。合适的乙烯基卤代物是PVC(聚氯乙稀)。其他合适的衬里包括沥青、无规聚丙烯、聚烯烃、乙烯乙酸乙烯酯共聚合物、热塑性弹性体、聚氨酯、PVC/乳胶、沥青背衬乳胶(Bitumen backed latex)和聚氨酯、聚胺、黄麻、尿烷、聚偏氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、天然或合成橡胶、聚氯丁烯。衬里层可以采用泡沫、海绵或固体的形式。当采用泡沫的形式时，衬里层增加了回弹性和/或稳定性。
背衬层可以具有一系列性质，这取决于所用的聚合物、增塑剂、稳定剂和填充剂的性质。
通常，制备地毯需要约2.88kg/m2的PVC。当使用本发明的任选的预涂组合物时，尽管仍然可能使用2.88kg/m2，但是期望将PVC的量降低至约1kg/m2至2kg/m2，1.5kg至1.6kg/m2特别合适，并且仍然保持柔韧性。对于沥青块，适当地添加2.8kg/m2的沥青糊。
本发明一个实施方案的衬里组合物
在一个实施方案中，衬里由包含填充剂和增塑剂以及诸如PVC的热塑性聚合物的组合物形成。在本发明的一个实施方案中，提供了回收的玻璃作为制造地毯块所用的塑料溶胶中的填充剂的用途。在一个实施方案中，制备地面覆盖物所用的组合物包括：热塑性树脂；为环氧化大豆油与蓖麻油的乙酸酯的混合物的增塑剂；以及填充剂。在另一个实施方案中，制备地面覆盖物所用的组合物包括：热塑性树脂；至少一种增塑剂；以及回收的玻璃。
填充剂可以是石灰石或回收的玻璃或者回收的玻璃与石灰石以两者的任何比例的组合。在特别优选的实施方案中，填充剂是回收的玻璃。因为可以使用的玻璃的比重为2.0-2.5，且石灰石的比重为2.7，因此所需要的玻璃的量比石灰石的量小，例如对于1357kg的PVC糊而言，需要约825kg的石灰石填充剂，而仅仅需要611kg的回收玻璃。
适当地，回收的玻璃纤维的粒径小于砂粒的粒径，并且通过球磨机制备回收的玻璃纤维，以便它们是圆形玻璃颗粒。它们通常是惰性副产品(生活垃圾)并且不吸收任何油类增塑剂，而当使用石灰石时，石灰石可以吸收约17%重量比油类增塑剂。
回收的玻璃可以是从澳大利亚95Wisemans Ferry Road SomersbyNSW 2250的Recycled Glass Mediums Australia Pty Ltd获得的Enviro玻璃，并且可以以小于0.106mm至高达10mm的粒径范围使用，例如2.5mm至1.5mm、1.5mm至0.75mm、0.75mm至0.3mm以及0.3mm至0.106mm。
在一个实施方案中，为了大多数颗粒小于200微米的精细度(fine)，优选使用300μm或更小的精细度。
产品可以是压碎的玻璃-无色的、蓝色的、混合琥珀色的、混合绿色的，并且可以是无味的无机固体，熔点高于800°C、比重为约2.5(该值是一般性的，所测量的产品的比重可以为2)的研磨且分级的玻璃，并且通常不溶于水。
回收的玻璃可以包含下述化学组成的碱石灰石英玻璃：
对于塑料溶胶的总混合物而言，可以使用约40-70%重量比的回收玻璃。适当地使用50-61%重量比。
增塑剂可以是标准的邻苯二甲酸酯增塑剂，如DINP、DEHP、DOP、PEG 100或PEG 200。
特别优选的增塑剂是环氧大豆油与蓖麻油衍生物的组合。根据环氧化大豆油冬期(即在低温时，油固化)这一事实，难以获得所需的粘性，因此当单独使用时，遭受到塑料迁移。环氧大豆油也不具有长的保存期。蓖麻油衍生物产生良好的粘性，并避免大豆油的吸收和迁移。合适的组合物包括30%蓖麻油和70%大豆油。增塑剂的合适范围为40-20%重量比的蓖麻油和60-80%重量比的大豆油。诸如醇的粘性修饰剂可以按需要而存在，以降低粘性。合适的粘性修饰剂是乙醇。在一个实施方案中，存在5-10%重量比的乙醇。
环氧化大豆油与蓖麻油衍生物的组合具有协同作用。适当地，在室温下混合所述组合。
合适的大豆油增塑剂是环氧化大豆油，例如Lankroflex E2307(ESBO)AG，其可从Swift and Company Limited,372Wellington Road,Mulgrave,Victoria 3170,Australia获得。Lankroflex E2307是包含纯环氧化大豆油的低气味环氧增塑剂，并且其环氧数含量最小为6.6%，碘值最大为2.5，粘性(30°C)最大为350厘泊，酸值最大为0.4KOH mg/g，水分含量最大为0.1％嘛比重(25°C)为0.992±0.01，折射率(25°C)为1.470±0.002，以及颜色最大为120APHA。Lankroflex E2307是具有微弱脂肪气味的清澈的黄色油性液体，并且在正常的温度下是液体。该产品的沸点在100kPa时高于200°C，并且闪点为约314°C，25°C下的比重为0.99，不溶于水，并且25°C下的粘度为350厘泊。
适当地，蓖麻油衍生物是由完全氢化的蓖麻油制备的单甘油酯的乙酸酯，如Soft-n-Safe/C，可从Danisco Emulsifiers获得。该产品的乙酰化程度为约0.9，碘值最大为4，酸值最大为3，皂化值为约435，并且为清澈的液体形式。该产品包含十八酸12-(乙酰氧基)双(乙酰氧基)丙酯(约85%)和十八酸2,3-双(乙酰氧基)丙酯(约10%)。该产品在室温下是液体，并且不溶于水，高于300°C时分解，并且闪点高于100°C，气味中性，20°C下的密度为1.0030g/ml，并且123.6°C下的蒸汽压为1.05×10-4Torr。
优选的衬里层由包含回收玻璃和大豆油/蓖麻油组合的组合物形成。该结果是更可回收利用的，并且是更少基于化石的产品。在这样的组合中，组合物可以包括高达约60%的热塑性塑料(化石来源)。
任选的添加剂和层
基底衬垫和衬里层或乳胶/预涂组合物可以包括任一种或多种阻燃剂或防燃剂、诸如石灰石或重晶石的惰性填充剂、氧化钙、碳黑、抗菌剂、表面活性剂、去沫剂、增稠剂、分散剂、弹性体、抗氧化剂、着色剂、硬化剂、增塑剂、UV/热稳定剂、粘性修饰剂、交联剂和/或增粘剂。
增塑剂与热塑性树脂的联合使用提供了所需的柔韧性、耐用性以及硬度。热稳定剂的存在使热塑性塑料稳定，并且防止热分解，UV稳定剂使热塑性塑料稳定，防止由于暴露于UV光而导致的分解，氧化钙确保从混合过程除去任何水分，碳酸钙(石灰石)充当填充剂，在成本降低的情况下增加热塑性化合物混合物的体积，以及粘性修饰剂保持粘性，确保混合物保持充分的混合并处于悬浮(降低从固体中滴出的速度)。
地面覆盖物可以在基底衬垫和衬里层中包括一层或多层的编织或非编织的玻璃、玻璃纤维、聚酯、或聚丙烯，例如薄纱、网眼织物或绒头织物或基布板材料或其组合。可以邻近基底衬垫或与其紧邻处使用基布材料。玻璃纤维或薄纱织物材料可以在热塑性衬里层中使用，以赋予尺寸稳定性并改善地毯块的组合性质。也可以包括垫层，例如由泡沫形成的垫层。
衬里层的底面可以具有粘合剂，并具有在其上粘附的可剥去的保护层，其中，当使用时，剥掉保护层，并将地面覆盖物应用于地面表面，或与压敏粘合剂一起应用。
衬里层的应用和地毯块的制备
可以以任何合适的方式制备地面覆盖物。例如，可以以限定的厚度将热塑性塑料层涂覆/浇铸在基底衬垫层的底面上以作为湿塑料溶胶。用刮片使涂覆的材料平整，所述刮片使热塑层平整并光滑，而且迫使热塑层与任何玻璃基布和基底衬垫接触。
可选地，衬里层可以通过浇铸在可释放支持物上预先成形，所述支持物诸如碳氟化合物、玻璃纤维环带、涂覆的玻璃纤维带或不锈钢支持板。然后将预涂覆的基底衬垫层铺设到液体衬里层中。
在应用衬里层之后，适宜地加热地毯，从而熔化/凝胶化并固化热塑性塑料，使其冷却并任意地切割为地毯块。加热可以通过使用加热器、辐射板或加热元件。加热固化热塑性材料，并且用于簇绒地毯，由此将缝线锁定在合适的位置，由此通过将基底衬垫的纤维包埋于衬里层中而使基底衬垫与衬里层结合。可以将地毯块加热至为50°C-170°C的固化温度，例如90°C-160°C、100°C-150°C或140°C-150°C。例如，对于PVC而言，增塑剂在50°C熔化并开始扩散于颗粒，在约50°C下开始凝胶化，并持续至约130°C，在该温度下，颗粒膨胀，在130°C-170°C之间，凝胶化阶段结束。在91°C时，聚合物流动成为连续物质。
用于整理地毯块的合适装置可以是下述装置，即，其包括：加热器，所述加热器具有以期望的温度运行的腔室，并且基底衬垫和衬里层通过所述腔室而被加热，从而提供衬里层的塑料变形；一对压辊，基底衬垫、衬里和任何其他垫层被送递到所述压辊，在基底衬垫和衬里层被加热器加热后，向其施加力从而使所述层结合；以及与加热器可关联操作的控制器，所述控制器被设置为保持所述腔室内的温度以提供衬里层加热，从而使衬里层通过辊子而相对变形以结合所述层。
在凝胶化过程中或者在凝胶化之后，使地毯在压花辊子下经过，所述压花辊子由压痕、波纹等在地毯的背部压花，从而形成摩擦力增加的表面(当原位放置时，防止移动并维持位置)，并辅助将所述层合并成统一的产品。合并的地毯材料随后通过合适的切割装置而被切成适当长度的部分(例如切成方形)。可以将叠层构造例如冷却至约105°C，以允许从支持物中除去所述构造。随后将所述构造通过加热器，并在被对热塑层进行压花的压花辊子结合之前，使其升至约100°C。
在一实施方案中，衬里层由一层诸如PVC的热塑性塑料、玻璃纤维基布和诸如PVC的第二热塑性塑料层形成。第一层热塑性塑料使基底衬垫与玻璃纤维层结合，所述层的厚度适宜地受到刮片的控制。玻璃纤维层确保地毯块的尺寸稳定性。第二层热塑性塑料粘合其上的层，并且提供地毯块的最终衬里。该层的厚度也适宜地受到刮片的控制。
可以以连续的方式将衬里层应用于基底衬垫，从而产生长度不确定的材料，随后所述材料可以按需要切割而形成地毯块。
每一层的厚底可以变化，这取决于是否使用固体层或泡沫层。例如，第一PVC层的范围依赖于PVC衬里的重量，即2.64kg/m2为0.88mm的两层，2kg/m2为0.67mm的两层，而1.5kg/m2为0.5mm的两层。总的地毯厚度可以适宜地介于约4-12mm之间，例如不含泡沫衬里为约6mm并且含泡沫背衬则为约10mm。
应用
所得的地面覆盖物适合用作家庭和/或商业用途的地面覆盖物。安装需要压敏粘合剂，并且如果制备地砖，则可以按照需要替换或旋转该地砖。地面覆盖物具有尺寸稳定性，基本上不卷曲、滑动、压曲、拉伸或收缩，并且具有低的烟度排放。地面覆盖物也是防着色污染的，与着色系数为2的现有尼龙相比，其着色系数为5。
实施例
实施例1
将从BASF获得的Ultramid生物基尼龙6,10树脂干燥、熔融纺丝、拉伸和喷气纹理化，从而产生1000旦的膨化连续长丝纱线，其含有60条三叶型(tri-lobe)横截面的长丝。通过在熔融纺丝阶段添加配制的含有各种颜料的母体混合物，产生4种着色纱线。四种颜色为暗褐色(“葡萄干色”)、浅灰色(“鹰灰色”)、中灰色(“象色”)以及暗灰色(“海豹色”)。纺丝速率为1100m/min，拉伸比为约2.7:1。在纺丝阶段将整理油剂(finish oil)涂覆于纱线，从而在纱线上产生约0.45%重量比的整理剂。所产生的4种纱线的韧性和断裂伸长如下：
  纱线颜色   韧性/g/旦   断裂伸长百分率
  葡萄干色   3.19   76
  鹰灰色   3.18   81
  象色   3.15   73
  海豹色   3.04   73
实施例2
利用与实施例1相似的工序，生产包含90%重量比的实施例1所用的6,10树脂和10%的尼龙6,6树脂的纱线，其具有3.1的硫酸相对溶液粘度。在熔融纺丝阶段，将尼龙6,10和尼龙6,6熔融混合。所产生的膨化连续纱线为600旦，并且由30条三叶型横截面的长丝组成。
实施例3
利用实施例1和2制备的纱线制备地毯块。发现所得的地毯块通过了以下性质测试：颜色牢度、Tuflock、Lisson、Castor Chair、尺寸稳定性、Hexapod以及临界热通量。
尽管已经根据优选实施方案描述了本发明，但是应当理解到，本发明并非限于所述优选的实施方案，而是意图将各种变型和等同排列涵盖在所附权利要求的精神和范围内。

Claims (1)

1.制备地面覆盖物的方法，其包括：
在支持面上涂覆第一层热塑性树脂塑料溶胶；
任选地将尺寸稳定的板材料置于所述第一层的上表面，并加热所述层以使所述层凝胶化并定位所述板材料；
任选地将第二层热塑性树脂塑料溶胶涂覆于所述第一层的凝胶化表面上；
将膨化连续长丝纱线簇生于基底衬垫材料或植入所述基底衬垫材料，其中所述纱线包含由多组分纤维形成的多个连续长丝，所述多组分纤维包含生物基聚癸二酰己二胺聚合物或生物基聚癸二酰己二胺聚合物和高达80％重量比的与所述生物基聚癸二酰己二胺聚合物相容的至少一种其他聚合物的混合物；
预涂所述基底衬垫材料的底面以提供预涂层；
任选地在所述预涂层上涂覆热塑性树脂塑料溶胶；
将所述预涂的基底衬垫层堆在所述第一或第二热塑性树脂层的塑料溶胶的上表面上；
加热由此形成的所述地面覆盖物，从而将热塑性树脂的塑料溶胶层熔合为整体熔合的衬里层；
冷却所述地面覆盖物；以及
任选地将所述地面覆盖物切割成地毯块。
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