CN105520492A - 一种地毯及其制造方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的地毯，将传统纺织地毯制造与流延膜技术巧妙的结合，开发出一种简单工序制造的地毯，颠覆了地毯在常规纺织行业中的定义，提高了生产效率、大大降低了人工和生产成本，而且可以根据需要调节成膜材料的性能和品质，简单实现地毯的功能化和多样化。

Description

一种地毯及其制造方法和设备
技术领域
本发明涉及纺织领域中的地毯，尤其涉及一种非织造地毯及其制造方法和设备。
背景技术
地毯，是以棉、麻、毛、丝、草纱线等天然纤维或化学合成纤维类原料，经手工或机械工艺进行编结、栽绒或纺织而成的地面铺敷物，这是传统地毯的定义。
传统的地毯制造必然是将纤维类原料经手工编织、机器交织或簇绒，再经上胶、剪绒等后道工序整理而成。传统地毯的制造工序多，就是现在生产效率最高的簇绒地毯也要经过基层、簇绒、上胶或复合、后道几个工序，工序多一是影响生产效率，二是增加生产成本，三是增大浪费。
流延膜，是通过熔体流涎骤冷生产的一种无拉伸、非定向的平挤薄膜，其特点是生产速度快，产量高，薄膜的透明性、光泽性、厚度均匀性等都极为出色。流延薄膜具有优越的热封性能和优良的透明性，是主要的包装复合基材之一，用于生产高温蒸煮膜、真空镀铝膜等。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种应用流延膜技术的单工序地毯，从而提高生产效率、降低人工和生产成本。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种地毯，该地毯具有毯面层和流延膜层，该毯面层的至少一部分由纤维原料组成，该流延膜层的至少一部分由流延膜成膜材料组成，该毯面层和该流延膜层嵌合在一起。
在本发明的一种优选实施方式中，所述毯面层由根据设计的图案排列的由纤维原料纺成的纱线组成，所述流延膜层由根据需要选取的流延膜成膜材料组成；该毯面层和该流延膜层嵌合在一起；进一步，该毯面层和该流延膜层是通过预熔的流延膜成膜材料与纤维原料或由纤维原料纺成的纱线经挤压、冷却而嵌合在一起的。
本发明采用的纤维原料可以根据需要选用任意种类的纺织、地毯用纤维原料，例如聚丙烯纤维；由纤维原料纺成的纱线可以根据需要选用任意种类的纺织、地毯用纱线中的一种或几种，例如常用作浴室地垫的雪尼尔纱、常用作汽车垫和家饰地毯的聚丙烯纱、手感丰满的涤纶膨体纱等。
首先，本发明采用的流延膜的成膜材料可根据流延膜面性能的要求选择，所有能热熔成膜的材料均可用于本发明，例如树脂类、热塑性弹性体类等。
所述树脂类材料包括但不限于：高耐磨树脂(如PA、UHMWPE)、高流动性树脂(如PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA)、低流动性塑料(如PC、MPPO、PPS)、改性树脂。
所述热塑性弹性体类材料包括但不限于：苯乙烯类(如SBS、SIS、SEBS、SEPS)、烯烃类(如TP0、TPV)、双烯类(如TPB、TPI)、氯乙烯类(如TPVC、TCPE)、氨酯类(如TPU)、酯类(如TPEE)、酰胺类(如TPAE)、有机氟类(如TPF)、有机硅类和乙烯类等。
其次，所述流延膜的成膜材料还可根据要求添加色母和/或填充剂。色母一般是树脂和颜料的混合物，填充剂通常可采用石灰粉、高岭土等无机材料。
再次，所述流延膜的成膜材料还可根据需要添加功能助剂，如阻燃剂、抗氧化剂、香料胶囊、抗静电整理剂等。
传统的多层结构地毯中通常具有绒纱层(毯面层)、基层和底层，其中基层起到了固绒、支撑绒纱的作用，否则绒纱会松散、脱落，因此基层是不可或缺的部分；而底层通常是直接与地板接触的一层，它可以起到防滑、装饰、进一步固绒和调节地毯软硬度的作用，因此也是非常重要的组成部分。本发明中的流延膜层替代了传统地毯中的基层和/或底层，并将两者合二为一，使地毯的结构更简单，同时也简化了地毯的制造工艺，缩短了制造时间，降低了成本，提高了制造效率。
优选地，所述地毯的流延膜层为多亚层复合结构，由不同色彩和/或不同功能的流延膜成膜材料亚层组成，复合的流延膜亚层的层数优选为2-3层。
本发明还提供了上述地毯的制造方法，该方法包括将纤维原料与流延膜嵌合成为一个整体的步骤，嵌合后的所述整体即为成型地毯；该成型地毯再经裁剪，或进一步经包边、锁边处理后成为成品地毯。经此方法制造的地毯，从纤维原料到成型地毯只需一道工序，不需经纬编织，也不需要在基层上簇绒。
具体地，本发明的地毯的制造方法至少包括以下步骤：
A.排料：根据设计的工艺和/或图案将选好的纤维原料排列组合；
B.嵌合：将排列好的纤维原料与预熔的流延膜成膜材料接触，并经挤压、冷却使两者嵌合到一起，成为成型地毯。
优选地，步骤B的所述嵌合可以采用将排列好的纤维原料或由纤维原料纺成的纱线通过送料装置与挤出机挤出的预熔的流延膜成膜材料相接触，并共同向前移动，经挤压和高速冷却而嵌合在一起形成成型地毯。
更为优选地，在步骤B的所述嵌合之后，根据需要可增加采用多层流延膜共挤技术的步骤，制造出多亚层的复合流延膜地毯，这样可以设计制造出彩色底背地毯、含有功能层地毯等。
优选地，所述采用多层流延膜共挤技术的步骤为：
C.复合：将成型地毯的流延膜面与另一种预熔的流延膜成膜材料接触，并经挤压、冷却，形成具有多亚层复合结构的成型地毯；此处所述的“另一种预熔的流延膜成膜材料”可指不同种类的流延膜成膜材料，或同一种类的流延膜成膜材料中含有不同色母、填充剂、功能助剂等添加剂，又或流延膜成膜材料的种类及添加剂均有所不同；本步步骤根据需要可重复多次。
进一步地，本发明的地毯的制造方法还可包括步骤：
D.打卷：将嵌合后的成型地毯打成卷；和/或
E.裁剪：根据需要裁剪成型地毯。
优选地，步骤D的打卷由自动打卷机进行。
优选地，步骤E的裁剪由自动裁剪机进行。
本发明还提供了一种上述地毯的制造设备，所述设备包括送料装置、挤出机、辊压装置和冷却装置，冷却方式优选为冷凝水冷却。
优选地，所述辊压装置和所述冷却装置合二为一形成高速冷却辊压装置，可使冷却和辊压同步进行，能更好、更快地为地毯定型。
进一步地，所述设备在生产线的前进方向上依次设置送料装置、挤出机和高速冷却辊压装置；经人工排列或排料装置自动排列好的纤维原料由送料装置运送至嵌合工艺段，所述挤出机设置于所述送料装置的运送路线上，以使挤出的预熔流延膜成膜材料与纤维原料接触、同步前进并相互嵌合，所述高速冷却辊压装置用于挤压出满足厚度要求的地毯，同时迅速冷却固化预熔流延膜，从而固定所述纤维原料和所述流延膜，形成成型地毯。
优选地，所述设备包括两台以上的挤出机和相应数量的辊压装置、冷却装置，它们相互连续地沿送料装置的运送方向排列，可实现多层流延膜共挤而生产出多亚层复合流延膜地毯。
优选地，所述设备还包括自动打卷机和/或自动裁剪机。
本发明提供的地毯的毯面效果主要由纤维原料或由纤维原料纺成的纱线风格和设计图案决定；流延膜层效果和功能主要由流延膜的性能和膜厚度、多亚层膜设计等决定。
与现有技术相比，本发明提供的地毯的制造方法通过排料送料、流延膜技术，将纤维原料与流延膜技术巧妙的结合，彻底改变了传统地毯行业的织造理念，颠覆了地毯在常规纺织行业中的定义。由此发明提供的地毯生产过程只需一步嵌合，省却了传统地毯的织造、基层固绒、背胶复合等工序，大大节约了传统地毯行业的制造成本，降低了人工和因多工序间流转产生的浪费。
而且本发明提供的地毯毯面风格只受原料的影响，不受现有织造设备的限制；毯背风格也可根据市场需要简便调整成功能型的、多色的、厚重的、轻薄的等。
综上所述，此发明提供的方法简单易操作，节能环保；经此方法制造的地毯风格丰富、功能多样。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一个较佳实施例的毯面层表面示意图；
图2是本发明的一个较佳实施例的流延膜层表面示意图；
图3是本发明的一个较佳实施例的毯面层和流延膜层嵌合结构示意图；
图4是本发明的制造设备的一个较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例一
图4为本发明的制造设备的一个较佳实施例示意图。图中沿生产线前进方向依次设置有排料装置1、送料装置2、挤出机3、高速冷却辊压装置4、自动打卷机5以及自动裁剪机6。所述排料装置1用于按设计的图案排列纤维原料，然后由送料装置2运送排列好的纤维原料进入嵌合工艺段；所述挤出机3用于挤出预熔流延膜成膜材料至纤维原料上，以使纤维原料与预熔流延膜成膜材料同步前进并相互嵌合；所述高速冷却辊压装置4包括一对辊，其中之一为压辊41，位于纤维原料侧，用于挤压出满足厚度要求的地毯，另一个为高速冷却辊42，位于流延膜侧，用于迅速冷却固化预熔流延膜成膜材料，从而固定所述纤维原料和所述流延膜，形成成型地毯；所述自动打卷机5将嵌合形成的成型地毯自动打成卷，以待裁剪；所述自动裁剪机6将打成卷的成型地毯裁剪成设计的宽度，成为成品或半成品；根据需求，成品直接包装即可，半成品可进一步进行包边、锁边处理后包装。
应用本实施例制造出的地毯结构如图1-3所示，其毯面层100(图1)由根据设计的图案排列的纤维原料组成，其流延膜层200(图2)由根据需要选取的流延膜成膜材料组成；毯面层100和流延膜层200的嵌合结构侧视示意图如图3所示。
实施例二
本实施例采用实施例一中的设备制造地毯。
由纤维原料纺成的纱线使用0.45Nm雪尼尔纱，流延膜成膜材料选用黑色热塑性弹性体TPE(SEBS)。
(1)将0.45Nm雪尼尔纱经排料装置，纵向排列，密度为13-15根/10cm；
(2)将黑色TPE提前注入预熔料槽，预热熔融待挤膜；设定挤出量为360kg/h，挤出频率为40Hz和膜厚度为500-550μm；
(3)设置送料装置的线速度为3m/min，排料装置上的纱线经送料装置的牵引前行，该牵引的下游引线经过流延膜成膜材料挤出机，并穿过高速冷却辊压装置；
(4)嵌合，均匀挤膜至送料装置上的纱线上，模头挤出的成膜材料与纱线接触后，按下压辊压力阀，使压辊与高速冷却辊之间压力约4kPa，将穿过的纱线和挤出的膜嵌合在一起，形成成型地毯；
(5)卷毯，嵌合形成的成型地毯经自动打卷机打卷，待裁剪；
(6)裁剪，根据尺寸和形状，经自动裁剪机裁剪；
(7)裁剪后的成型地毯必要时，经包边、锁边处理后成为成品地毯。
实施例三
本实施例采用实施例一中的设备制造地毯。
由纤维原料纺成的纱线使用1550dtex×2聚丙烯纱，流延膜成膜材料选用白色热塑性弹性体TPE(SEBS)。
(1)将1550dtex×2聚丙烯纱经排料装置，纵向排列，密度为20根/10cm；
(2)将白色TPE提前注入预熔料槽，预热熔融待挤膜；设定挤出量为220kg/h，挤出频率为40Hz和膜厚度为150-200μm；
(3)设置送料装置的线速度为2.5m/min，排料装置上的纱线经送料装置的牵引前行，该牵引的下游引线经过流延膜成膜材料挤出机，并穿过高速冷却辊压装置；
(4)嵌合，均匀挤膜至送料装置上的纱线上，模头挤出的成膜材料与纱线接触后，按下压辊压力阀，使压辊与高速冷却辊之间压力约3.5kPa，将穿过的纱线和挤出的膜嵌合在一起，形成成型地毯；
(5)卷毯，嵌合形成的成型地毯经自动打卷机打卷，待裁剪。
(6)裁剪，根据尺寸和形状，经自动裁剪机裁剪；
(7)裁剪后的成型地毯必要时，经包边、锁边处理后成为成品地毯。
实施例四
本实施例采用实施例一中的设备制造地毯。
由纤维原料纺成的纱线使用8S/6粗纺棉纱，流延膜成膜材料选用灰色高耐磨树脂(PA)。
(1)将8S/6粗纺棉纱经排料装置，纵横交织排列，密度为20×25(纵向×横向)根/10cm；
(2)将灰色PA提前注入预熔料槽，预热熔融待挤膜；设定挤出量为318kg/h，挤出频率为16Hz和膜厚度为300-350μm；
(3)设置送料装置的线速度为3m/min，排料装置上的纱线经送料装置的牵引前行，该牵引的下游引线经过流延膜成膜材料挤出机，并穿过高速冷却辊压装置；
(4)嵌合，均匀挤膜至送料装置上的纱线上，模头挤出的成膜材料与纱线接触后，按下压辊压力阀，使压辊与高速冷却辊之间压力约3.5kPa，将穿过的纱线和挤出的膜嵌合在一起，形成成型地毯；
(5)卷毯，嵌合形成的成型地毯经自动打卷机打卷，待裁剪；
(6)裁剪，根据尺寸和形状，经自动裁剪机裁剪；
(7)裁剪后的成型地毯必要时，经包边、锁边处理后成为成品地毯。
实施例五
本实施例采用实施例一中的设备制造地毯。
纤维原料使用4400D×8聚丙烯扁平丝，流延膜成膜材料选用本白色酯类(TPEE)。
(1)将4400D×8聚丙烯扁平丝经排料装置，横向排列，密度为根18根/10cm；
(2)将本白色TPEE提前注入预熔料槽，预热熔融待挤膜；设定挤出量450kg/h，挤出频率为40Hz和膜厚度为1000-1500μm。
(3)设置送料装置的线速度为2m/min，排料装置上的扁平丝经送料装置的牵引前行，该牵引的下游引线经过流延膜成膜材料挤出机，并穿过高速冷却辊压装置；
(4)嵌合，均匀挤膜至送料装置上的扁平丝上，模头挤出的成膜材料与扁平丝接触后，按下压辊压力阀，使压辊与高速冷却辊之间压力约4.5kPa，将穿过的扁平丝和挤出的膜嵌合在一起，形成成型地毯；
(5)卷毯，嵌合形成的成型地毯经自动打卷机打卷，待裁剪；
(6)裁剪，根据尺寸和形状，经自动裁剪机裁剪；
(7)裁剪后的成型地毯必要时，经包边、锁边处理后成为成品地毯。
实施例六
本实施例采用实施例一中的设备制造地毯。
由纤维原料纺成的纱线使用3.5Nm/3防螨羊毛和11S/3棉型涤纶纱，流延膜成膜材料选用灰色高耐磨树脂(PA)。
(1)将3.5Nm/3防螨羊毛(纵向)和6S/3棉型涤纶纱(横向)经排料装置，纵横交织排列，密度为13×16(纵向×横向)根/10cm；
(2)将灰色PA提前注入预熔料槽，预热熔融待挤膜；设定挤出量300kg/h，挤出频率为20Hz和膜厚度为350μm；
(3)设置送料装置的线速度为3m/min，排料装置上的纱线经送料装置的牵引前行，该牵引的下游引线经过流延膜成膜材料挤出机，并穿过高速冷却辊压装置。
(4)嵌合，均匀挤膜至送料装置上的纱线上，模头挤出的成膜材料与纱线接触后，按下压辊压力阀，使压辊与高速冷却辊之间压力约3.5kPa，将穿过的纱线和挤出的膜嵌合在一起，形成成型地毯；
(5)卷毯，嵌合形成的成型地毯经自动打卷机打卷，待裁剪；
(6)裁剪，根据尺寸和形状，经自动裁剪机裁剪；
(7)裁剪后的成型地毯必要时，经包边、锁边处理后成为成品地毯。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (13)

1.一种地毯，其特征在于所述地毯具有毯面层和流延膜层，所述毯面层的至少一部分由纤维原料组成，所述流延膜层的至少一部分由流延膜成膜材料组成，所述毯面层和所述流延膜层嵌合在一起。
2.如权利要求1所述的地毯，其特征在于，所述毯面层由根据设计的图案排列的由纤维原料纺成的纱线组成，所述流延膜层由根据需要选取的流延膜成膜材料组成。
3.如权利要求2所述的地毯，其特征在于所述由纤维原料纺成的纱线选自于雪尼尔纱、聚丙烯纱、涤纶膨体纱中的一种或几种。
4.如权利要求1或2或3所述的地毯，其特征在于所述流延膜的成膜材料选自于树脂类和热塑性弹性体类材料。
5.如权利要求1或2或3所述的地毯，其特征在于所述流延膜的成膜材料添加有色母和/或填充剂。
6.如权利要求1或2或3所述的地毯，其特征在于所述流延膜的成膜材料添加有功能助剂。
7.如权利要求1或2或3所述的地毯，其特征在于所述流延膜层为多亚层复合结构。
8.一种地毯的制造方法，其特征在于所述方法包括将纤维原料与流延膜嵌合成为一个整体的步骤。
9.如权利要求8所述的地毯的制造方法，其特征在于至少包括以下步骤：
A.排料：根据设计的工艺和/或图案将选好的纤维原料排列组合；
B.嵌合：将排列好的纤维原料与预熔的流延膜成膜材料接触，并经挤压、冷却使两者嵌合到一起，成为成型地毯。
10.如权利要求9所述的地毯的制造方法，其特征在于在步骤B的所述嵌合之后，增加步骤：
C.复合：将成型地毯的流延膜面与另一种预熔的流延膜成膜材料接触，并经挤压、冷却，形成具有多亚层复合结构的成型地毯。
11.如权利要求9或10所述的地毯的制造方法，其特征在于还包括步骤：
D.打卷：将嵌合后的成型地毯打成卷；和/或
E.裁剪：根据需要裁剪成型地毯。
12.如权利要求1或2或3所述的地毯的制造设备，其特征在于所述设备包括送料装置、挤出机、辊压装置和冷却装置。
13.流延膜在地毯中替代基层和/或底层的应用。
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