CN105899727B - 纺织品及其用途、用于生产这种纺织品的方法以及用于回收该产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纺织品，所述纺织品是以下各项的层压品：其上紧固有纱线的第一片材，所述第一片材具有第一表面和第二表面，所述纱线从所述第一表面延伸出来；第二片材以及在所述第一片材的第二表面与所述第二片材之间的中间层，其中，所述第一片材的第二表面被压延，并且所述中间层是有弹性的以允许这个层沿所述第一片材的第二表面或沿所述第二片材的与所述中间层相邻的表面局部变形。本发明还涉及一种用于生产这种纺织品的方法和一种用于回收这种纺织品的方法。

Description

纺织品及其用途、用于生产这种纺织品的方法以及用于回收 该产品的方法
发明的一般领域
本发明涉及一种纺织品及其用途，所述纺织品是以下各项的层压品：其上紧固有纱线的第一片材，所述第一片材具有第一表面和第二表面，所述纱线从所述第一表面延伸出来；第二片材；和在所述第一片材的第二表面与所述第二片材之间的中间层。本发明还涉及一种用于生产这种纺织品的方法和一种用于回收这种纺织品的方法。
背景技术
使用层压纺织品，例如，阔幅地毯、地毯块、入口脚垫、汽车脚垫、飞机脚垫和船舶脚垫、跑道等，有待解决的具体问题是层压品的内应变，特别是由于水分、温度或其他环境变量引起的层压品的内应变。内应变进而可能导致各种问题。以地毯块为例，内应变可能导致卷曲问题：地毯块的边缘或拐角易于卷起。边缘或拐角的卷曲是一个问题，因为边缘通常不与待覆盖表面的边缘重合，并且因此卷起的边缘或拐角可能导致覆盖的表面的中心区域的不规则性。关于阔幅地毯，内应变可能导致变形，使得在地毯的两个部分的接头处形成缝隙。同样，对于任何层压纺织品，内应变可能导致凸起和局部过度磨损。
发生内应变的一个重要原因是层压品内在地包括需要为纺织品(从现在开始又称为“地毯”，不排除其他类型的纺织品，如垫衬物、衣服和墙面覆盖物)提供非常不同的特性的不同层(注：术语“层”或“片材”不排除层或片材实际上由不同的子层构成的情形)：又称为基本背衬(主背衬)的第一片材需要稳定地支承绒头纱线。又称为辅助背衬的第二片材通常为纺织品提供尺寸稳定性。可以提供中间层来提高纺织品的(行走)舒适度或耐磨性。由于这个原因，不同层的结构内在地是不同的。并且因此，甚至当例如第一片材和第二片材由相同材料制成时，也会内在地存在由于水分和温度的作用引起的不同变形而发生内应变。当不同的材料用于构成片材时，特别是当这些材料本身由于水分或温度而有区别地膨胀和收缩时，甚至会加重该问题。例如，用于制成地毯的典型的聚合物是聚酰胺、聚酯和聚亚烷基。这些聚合物具有完全不同的由于水分和温度引起的变形特性。
对于地毯可以牢固的固定至表面上的那些应用而言，如对于大多数家用器具而言，将地毯牢固地胶合至待覆盖的表面上可以是一个适当的解决方案。然而，对于其他应用而言，发现胶合不方便。例如，在表面覆盖物的一部分由于高度磨损而定期更换的公共区域(商店、飞机、游艇)中，不选择胶合。其他实例是必须容易从表面移除以便清洁的入口脚垫和汽车脚垫。地毯块通常也必须是可从表面去除的，从而提供简易的清洁和替换。
层压地毯块、入口脚垫和跑道领域主要应用的另一个解决方案是仅仅提供本身尺寸稳定的、足够厚的第二片材来抵消任何内应变。通常，提供厚的沥青层用于这种用途。缺点是地毯的总重量则经常超过4.0kg/m2，这样使地毯不仅制作起来昂贵(重量的增加内在地加大成本)，而且更加难于加工和搬运/操作。
DE 2850102提出使用较厚的尺寸稳定的第二片材作为底层和编织中间层。编织层在水平平面中通常是机械上连续的并且因此提供水平平面的良好的机械稳定性(防止拉伸)。然而，它们通常不能防止卷曲或鼓起。这是由于厚的第二片材引起的。这种层的缺点是地毯块非常重并且相当硬。
在EP 382349中，提出了将尺寸稳定的(玻璃纤维)中间层与第二片材(块背衬)结合使用，该第二片材正好抵消由第一片材(主背衬)引起的张力。然而，这种解决方案限制了可以用于大批量生产地毯的第二片材的类型。
NL 8203180提出应用厚的刚性底层。存在中间海绵状层(泡沫)以防止顶层磨损。
EP 297611描述了一种使用薄的柔韧底层的层压纺织品。为了提供稳定性，提供了较厚的中间层。中间层必须吸收地毯的垂直畸变。该层优选地在夹层结构中包括气隙或气胞，该夹层结构包括聚烯烃膜、多层纤维化膜、编织织物或非编织织物或植入粘合剂的平纹棉麻织物。所有这些层在水平方向上提供足够的刚性但仍然允许吸收垂直畸变。
US 5,030,497提出使用较厚的沥青层和浸渍热熔性粘合剂的第二层纤维材料。这些层提供非常刚性的地毯块，使得可以防止卷曲。
发明目的
本发明的目的是提供一种替代性解决方案来防止或至少减轻与层压纺织品相关联的内应变的问题，该解决方案不依赖于抵消应变的较厚刚性层的存在。
发明内容
为了满足本发明的目的，已经想出“发明的一般领域”部分中定义的层压纺织品，其中，第一片材的第二表面被压延，并且中间层是有弹性的以允许这个层沿第一片材的第二表面或沿第二片材的与中间层相邻的表面局部变形。出人意料地发现甚至对于具有低于4.0kg/m2的重量的纺织品，当第二表面被压延时，根据本发明的弹性特性能够防止或至少减轻由于内应变引起的问题。没有局限于理论，相信由于上文定义的弹性特性，提供了每个片材可以在水平方向上独立于第二片材的膨胀或收缩而膨胀或收缩(“变形”)，并且因此，内应变(其可能导致卷曲或其他变形)可能不发生(或仅发生较低的内应变)。这可以如下理解：由于允许中间层中的材料沿至少一个片材的表面局部变形的中间层的弹性，片材(或其中之一)的水平变形现在可以由中间层局部吸收，而没有机械力从第一片材直接传递至第二片材，反之亦然。这意味着不需要高的地毯重量来防止变形。第一片材的压延本身是本领域中已知的方法(例如，如转让给Klieverik Heli的EP1598476中所描述的)并且通常用于将纱线机械结合到第一片材(的第二表面)。然而，这种压延工艺还增加了第一片材在不同的水分和温度下对变形的敏感性，因为实际上新的(连续的或亚连续的)层形成在第一片材的第二表面处，但现在存在于纱线材料之外。这种层几乎内在地具有与第一片材和第二片材不同的变形特性。仍然，没有正确理解原因时，结合上文定义的弹性层，可以获得层压产品，其中，不同片材的独立水平变形不一定引起纺织品的过大内应变和因此卷曲、鼓起或其他相关问题。的确，片材的容许的独立水平变形幅度取决于中间层的弹性幅度。实践中，通过使两个片材经受对于环境(将要在该环境下使用地毯)的一般环境变化，可以很容易确立最大需要的独立变形，并且确立变形改变的程度。相应的片材的变形差异越大，中间层的弹性就必须越大(需要的局部变形就越大)。尽管存在很多方式可以构成根据本发明的弹性层，但常见的特性是这种层具有相对开放(不是整块)的结构、有弹性并且不具有沿两个表面不能独立地大幅度变形的水平刚性层。这提供了中间层可以沿片材中的至少一个片材的表面局部变形，而不大幅度将变形力传递至其他片材的表面。
因此，该解决方案与现有技术提出的用于防止与内应变相关联的问题的解决方案是完全矛盾的。本发明提出了使用非常有弹性的中间层，结合经压延的第一片材，而现有技术提出使用第一片材本身(未压延)，结合整块、较重的结构或其他刚性层来提供重量大、内在稳定的地毯。出人意料地，已经发现采用本发明的在层压地毯中存在弹性中间层，甚至当地毯的重量低至4.0kg/m2时，例如低至3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1或甚至1.0kg/m2或更低，可以完全防止与内应变相关联的问题。合理的实际最小地毯重量的量将是约0.5kg/m2。
本发明还涉及一种用于生产纺织品的方法，其包括：提供其上紧固有纱线的第一片材，该第一片材具有第一表面和第二表面，纱线从该第一表面延伸出来；将这个第一片材以其第二表面层压到第二片材上同时在该第一片材与该第二片材之间提供中间层，其中，该第一片材的第二表面在层压到该第二片材之前经受压延过程，并且所使用的中间层是有弹性的以允许这个层沿该第一片材的第二表面或沿该第二片材的与该中间层相邻的表面局部变形。使用这种方法，可以获得具有低至4.0kg/m2、例如低至3.9、3.8、3.7、3.6、3.5、3.4、3.3、3.2、3.1、3.0、2.9、2.8、2.7、2.6、2.5、2.4、2.3、2.2、2.1、2.0、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5、1.4、1.3、1.2、1.1或甚至1.0kg/m2或更低的稳定的纺织品。合理的实际最小地毯重量的量将是约0.5kg/m2。
本发明还涉及一种用于回收根据本发明的上文定义为块的层压纺织品的方法，其中，该纺织品被切成直径在0.01与1cm之间的碎片，该方法可选地包括在将脱层片材或纺织品的其余部分切碎之前使第一和/或第二片材脱层。
本发明进一步涉及根据本发明的纺织品用于覆盖建筑物(内部或外部)、或任何其他人工结构或自然结构(例如像展台、汽车、拖车、船舶、飞机、露台、步行道、道路、花园等)的用途。本发明还涉及具有以这种方式覆盖的表面的建筑物或其他人工结构或自然结构。
定义
纺织品是一种包括织物(即，主要由自然或人工纤维制成的材料，经常被称为线或纱线)的产品，具有其他组分，如背衬层、载体层和/或粘合剂。层压纺织品通常包括附接至背衬(其中凸起的绒头纤维也表示为产品的“绒毛”)的上层绒毛，但还可以是扁平的编织物。尽管簇绒产品是最常见的类型，但这种产品可以具有各种不同的结构，如编织、针刺毛毡、打结、簇绒和/或刺绣的。绒头可以被切割(如在长毛绒地毯中一样)或者形成回圈(如在柏柏尔(Berber)地毯中一样)。
压延是一种用于通过向纺织品施加压力、热量或压力与热量的组合来使纺织品更光滑并且可选地有光泽的精整加工工艺。
片材是基本上二维的块团或者材料，即，宽且薄，通常但不一定是矩形形式。
相对于层压纺织品的水平方向是层压纺织品在其中延伸的二维平面。
层压品是一种包括多个以机械方式彼此连接的堆叠层的结构。
弹性是指能够变形并且自动回到原始构造。
热熔性粘合剂是一种被设计成熔化(即，受热从而从固态变换成液态)以便在凝固之后粘着材料的热塑性粘合剂。热熔性粘合剂通常是非反应性和结晶的，并且包括少量或没有溶剂，所以为了提供足够的黏附力，固化和干燥通常是没有必要的。
纤维性指基本上由纤维组成。“基本上”是指基本机械构造由纤维排布而成，然而，纤维可以用非纤维材料浸渍或处理或与其组合，使得最终材料还包括除了纤维以外的其他成分。典型的纤维片材是编织和非编织纺织品、或其组合。
具体实施方式
在本发明的第一实施方式中，中间层是有弹性的以允许该层沿第一片材的第二表面或沿第二片材的与中间层相邻的表面局部变形。在这个实施方式中，允许层沿着两个片材的表面局部变形。这允许这些片材的甚至更大的独立变形。这在例如湿度和温度发生巨大变化时(如在非空调房间内)可能是有必要的。
在另一个实施方式中，中间层在两个垂直水平方向上在机械上是不连续的。机械不连续性允许更大的局部变形而没有将力传递至相邻区域。例如，使用在水平面中具有比聚合物显著更多“空气”的开放式泡沫能够比机械上连续但非常有弹性的材料更好地抵抗力的传递。
在另外一个实施方式中，中间层是纤维层。纤维可以很容易组装以形成稳定的层，并且仍然提供局部变形选择。例如，当纤维被缠住但没有在纤维交叉的地方以机械方式连接时，变形可以停留在局部，而层在整体上具有显著的机械稳定性。
在又另一个实施方式中，中间层是非编织层。非编织层容易组装，甚至是当使用非常短的纤维时也是如此，并且因此在经济上具有吸引力。虽然短纤维可以防止容易在比纤维自身明显更长的距离上传递的变形，但由于非编织排列(例如，向河流一样曲折)，长纤维也可以完全能够允许局部变形并且不使力传递至相邻的区域。
在又另一个实施方式中，中间层是针织层。尽管纤维本质上是无尽的，但针织层好像完全适合于仅允许局部变形。与适应脚的每条曲线的管状针织袜一样，针织层能够容易局部变形而不使力传递至相邻的区域。
在又另一个实施方式中，使用热熔性粘合剂(其不排除热熔性粘合剂与另一种类型的粘合剂组合)层压第一片材和/或第二片材。预期的是，由于弹性，热熔性粘合剂不适于将片材层压到中间层上。由于其结晶特性，当变凉时，热熔性粘合剂相对易碎。就本身而言，预期的是，中间层的局部变形将引起粘合剂断裂并因此脱层。出人意料地，这好像不是这种情况。这样的原因不清楚。在另外一个实施方式中，热熔性粘合剂包含至少50重量％聚合物，所述聚合物选自由(共)聚氨酯、(共)聚碳酸酯、(共)聚酯、(共)聚酰胺、(共)聚酯酰胺、以上的混合物和/或其共聚物组成的组。这例如提供了一种选项，来选择与用于构成片材的聚合物相同类型的粘合剂。当回收纺织品时，这可能有所帮助。
在用于生产纺织品的方法的一个实施方式中，在压延过程中，通过施加热量对第二表面进行处理，使得与第二表面相邻的纱线在压延过程中至少部分熔化。由于纱线至少部分熔化，所以压延过程可以引起甚至更光滑和有光泽的表面。尽管预期这引起甚至更大的内应变(由于之前纱线的不连续组装转变成差不多连续的层)，看上去这个实施方式可以引起非常稳定的纺织品。
在又另一个实施方式中，通过在平行于第一片材的第一表面的方向上在纱线的熔化部分上赋予机械力，纱线的熔化部分在所述方向上延展。这个机械力可以又一次引起改善的压延过程，从而在后面(背部)几乎将各纱线元件合并到一个连续材料层中。在另外一个实施方式中，通过将第一片材的第二表面按压在相对于第二表面具有相对速度的受热体上来进行压延过程。
应注意的是，“发明内容”部分引用的这些方法和用途可以采用上文所述的任何实施方式。
下文至“实施例”部分描述了基于本发明的主旨的其他实施方式。这些实施方式全都涉及一种用于制造纺织品的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供纱线紧固到其上的第一产品(例如，第一片材)，其中，第一产品(例如，第一片材)具有第一表面(例如，前表面)和第二表面(例如，后表面)并且纱线从第一产品的第一表面延伸出来；
b)对第一产品的第二表面加热，由此至少部分地熔化紧固到第一产品上的纱线以便将纱线结合到第一产品上；
c)将第一产品的第二表面暴露在压力下；
d)可选地在与第一产品的表面平行的方向上对纱线的熔化部分施加机械力；
e)将热熔性粘合剂涂覆在第一产品的第二表面上；
f)将尺寸稳定的第二片材施用于第一产品，其中，支承纱线的第一片材具有与第二片材的膨胀系数不同的膨胀系数；以及
g)施用附加片材，从而在纺织品中，该附加片材位于支承纱线的第一片材与尺寸稳定的第二片材之间，以防止第一片材和/或第二片材由于不同膨胀引起脱层和/或变形。
如果允许第一片材和第二片材相对于彼此自由移动，则可选地，附加片材移动(例如，膨胀或收缩)的量在第一片材和第二片材相对于彼此移动(例如，膨胀或收缩)的那个量之间。
在这个方法的一个实施方式中，步骤(g)在步骤(f)之前进行，并且在步骤(g)中，附加片材施用于支承纱线的第一片材的第二表面上，并且然后在步骤(f)中，尺寸稳定的第二片材施用于附加片材的不与第一片材相邻的表面上。
在本发明的另一个实施方式中，步骤(g)在步骤(f)之前进行，并且在步骤(g)中，附加片材施用于尺寸稳定的第二片材的表面上以形成中间层压品，并且然后在步骤(f)中，中间层压品(包括尺寸稳定的第二片材)施用于支承纱线的第一片材的第二表面上，所以附加片材在第一片材与第二片材之间。
在本发明的另一个实施方式中，在步骤(g)中，附加片材施用在支承纱线的第一片材与尺寸稳定的第二片材之间，并且可选地，步骤(f)和(g)同时进行。
本文中提及的膨胀系数可以表示热膨胀系数或湿膨胀系数或两者一起。热膨胀系数(TEC)是当暴露在升高的温度下时材料膨胀有多大的量度并且被定义为由于一度的温度变化引起的每单位材料长度的膨胀(或收缩)量(又称为膨胀率)。优选地，TEC在本文中是在当温度在20℃与28℃之间变化时测量的。
湿膨胀系数(又称为CME或又称为吸湿膨胀系数或CHE)是当暴露在升高的环境水分(即，湿度)下材料膨胀有多大的量度。CME被定义为由于水分吸收或水分解吸引起的每单位质量应变的小幅增加并且通过测量两个水分平衡状态之间的含水量变化和应变变化来确定。CME值可以例如由于不同层对水的吸收率不同而不同。优选地，CME在本文中在当相对湿度(RH)在30％与60％(在本文中是在“水分测量条件”下提及的)之间变化时测量的。CME在本文中还可以是使用ASTM C272(结构的夹层结构的芯材料的吸水率(Water Absorptionof Core materials for Structural Sandwich Constructions))中所描述的方法测量的。
如果在纺织品中相邻层的TEC和/或CME之间的差异太大，则当暴露在足够大的温度和/或相对湿度变化时纺织品可能脱层和/或变形。因此，对于许多纺织品而言，优选的是，支承纱线的第一片材和尺寸稳定的第二片材的膨胀系数相同或紧密匹配。以此方式，可以减少或消除脱层和变形。然而，这种限制能够明显限制材料的选择，并且本发明的一个优点是由于对紧密匹配其膨胀系数的需要降低，中间附加层的使用允许使用更广泛范围的其他材料、层和/或结构。因此，在本发明的又另一个实施方式中，在步骤(f)和/或(g)中，第一片材和第二片材的热膨胀系数和/或湿膨胀系数中的至少一项、优选地两项彼此不同。
在该方法的又另一个实施方式中，附加片材(其可选地是有弹性的)的至少一个膨胀系数与支承纱线的第一片材的至少一个膨胀系数不同和/或还与尺寸稳定的第二片材的至少一个膨胀系数不同。在这个实施方式中，优选的是附加片材膨胀到介于支承纱线的第一片材的膨胀量与尺寸稳定的第二片材的膨胀量之间的程度。
优选地，在步骤(a)中，纱线临时紧固到第一片材上。第一片材还可以在本文中称为支承纱线的片材。第一片材的第一表面还可以例如表示前表面而第一片材的第二表面还可以例如表示后表面。
可选地，第一片材的纱线可以额外地从第一片材的第二(例如，后)表面延伸出来。因此，纱线可以从第一片材的第一表面和第二表面(例如，前表面和后表面)两者中延伸出来。
本发明实施的方法中的步骤(a)、(b)、(c)、(e)、(f)和(g)可以按以上顺序[即，步骤(a)然后(b)然后(c)然后(e)然后(f)然后(g)]依次进行，和/或这些步骤中的一些或所有步骤一起同时进行(可选步骤(d)(如果存在的话)按以上顺序和/或同时进行)。例如，步骤(b)、(c)和(d)(当存在时)可以同时进行。更优选的是，步骤(e)在步骤(d)(当存在时)之后进行。更优选的是，步骤(g)与步骤(f)一起或在其之前进行，例如本文中在本发明的各实施例中所描述的。
在本发明的一个方面，本发明的第一片材可以等效于(或包括)在现有技术中经常被称为主层(又称为主背衬和/或主无光表面)的片材，和/或本发明的第二片材和/或附加(例如，有弹性的)片材可以一起或单独地每个等效于(或包括)在现有技术中经常被称为辅助层(又称为辅助背衬、载体材料和/或支撑层)的片材。然而，术语，如现有技术中使用的‘主层’和‘辅助层’等等，也可以具有与本文中用来描述本发明的术语‘第一片材’和‘第二片材’不同且与其无关的含义。所以，术语“主层”和“第一片材”以及术语“辅助层”和“第二片材”不一定与现有技术纺织品中所描述的类似特征相对应。
有用地，纺织品是由穿过机器的一个或多个片材(包括例如从滚轮给送的连续网状物)制成。常规上，纵向方向(LD)是片材穿过机器的方向(又称为机器方向或MD)，并且横向方向(TD)(又称为切线方向)在片材的平面中垂直于MD。因此，在步骤(d)中，优选的是，在纵向方向和/或横向方向、优选地纵向方向上施加纱线的熔化部分上的机械力。可以通过任何合适的方法或装置(例如，本领域技术人员已知的任何方法或装置)施加机械力并且例如通过WO 2012/076348中所描述的方法、通过拉幅机、通过拉伸辊和/或通过以上的任意组合同时和/或按顺序在两个相互垂直的方向(例如，MD和/或TD)中的每个方向上施加机械力。
在可选步骤(d)中，纱线的熔化部分可以在第一片材的第二(例如，后)表面上(优选地在MD上)充分延展，从而当熔化的纱线已经延展充当涂覆热熔性胶的良好基础以便例如将第二片材附接至第一片材时在第一片材的第二(例如，后)表面的这些部分上提供光滑的表面。因此，优选地，步骤(d)起到压延(使光滑)第一片材的第二(例如，后)表面的至少一部分的作用。
因此，在本发明的方法的一个实施方式中，整体上或部分地压延第一片材的第二(例如，后)表面，并且通过在第一片材的经压延的第二(例如，后)表面上涂覆熔化粘合剂，并且当涂覆粘合剂时在第一片材的经压延的第二(例如，后)表面具有高于热熔性粘合剂的熔化温度的温度的情况下提供粘合剂。
在本发明的方法的另一个实施方式中，从步骤(a)获得中间产品，该产品是主背衬片材，其中纱线还没有强力粘合到片材(即，临时附接)上。在本发明的方法的另外一个实施方式(可选地与之前的实施例的优选特征一样)中，获得脚垫主片材作为步骤(b)和/或步骤(e)的产品，其中在脚垫主片材中，相应地通过热处理和/或可选地通过粘合剂将纱线强力粘合到该片材上，使得纱线绒头从脚垫主片材的第一(例如，前)表面伸出。
优选的是，步骤(d)是与步骤(b)和(c)基本上同时或在其之后立即进行的，并且更优选地在步骤(e)和/或(f)之前进行。
从这个实施方式产生的纺织品包括：
I)第一片材，其上通过以下内容紧固有纱线
(i)第一紧固件，在第一紧固件处在第一片材具有第一表面和第二表面并且纱线从第一片材的第一表面延伸出来；以及
(ii)第二紧固件，在第二紧固件纱线通过热量和/或压力已经至少部分熔融到第一片材和/或彼此上；
(iii)包括基本上位于第一片材的第二表面上的热熔性粘合剂的第三紧固件；
II)通过热熔性粘合剂可选地附接至纺织品上的尺寸稳定的第二片材；其中支承纱线的第一片材具有与第二片材的膨胀系数不同的膨胀系数；以及
III)位于支承纱线的第一片材与尺寸稳定的第二片材之间以防止第一片材和/或第二片材由于不同膨胀引起脱层和/或变形的附加片材。
附加片材优选地直接位于支承纱线的第一片材与尺寸稳定的第二片材之间，并且可以通过将合适的粘合剂涂覆至与附加片材的任一或两个表面上和/或其所附接的第一片材和/或第二片材的表面上来附接。合适的粘合剂可以是本文中所描述的任何粘合剂，例如，热熔性粘合剂(HMA)。
优选地，在组成部分II和III中，当温度在15℃与35℃之间(更优选地在20℃与28℃之间变化)和/或相对湿度(RH)在30％与60％(更优选地在35％与55％之间变化)时并且在有利地温度和RH均在这些范围(＝测试条件)中的至少一个范围内变化时，第一片材和第二片材的膨胀系数是不同的。
因此，如果第一片材和第二片材不同地膨胀，则附加片材可以变形以允许片材之间的相对移动。可替代地，附加片材可以足够强壮并且可以不大幅度变形而是基本上将第一片材和第二片材保持在一起，从而防止片材之间发生大幅度或任何差异性膨胀。优选的附加片材是有弹性的，如本文中所定义的。优选的纺织品基本上是可收回的(例如，可再循环地)。
在另一个实施方式中，步骤(I)(i)的结果是纱线临时附接至片材上的主背衬片材。在本发明的又另一个实施方式中，步骤(I)(ii)和/或步骤(I)(iii)的产品是脚垫主片材，其中相应地通过热处理和/或粘合剂、优选地通过两者，纱线永久附接至该片材上。本发明的优选纺织品基本上没有苯乙烯嵌段共聚物和/或橡胶基粘合剂(如SBR或SBS)，本发明的最优选的纺织品没有任何可交联的聚合物乳胶，例如，任何交联聚合物乳胶。方便地，本发明的纺织品包括除了基本上没有浸渍HMA的第一片材和/或第二片材外的其他片材，即，第一片材和/或第二片材(当存在时)基本上没有(更方便地没有)嵌入的HMA。本发明的有用的纺织品基本上没有(更有用地没有)化学反应性粘合剂。
术语“嵌入”在本文中与用于制备纺织品的组分材料相关(例如，与HMA相关)使用时表示指定的材料(如HMA)已经基本上浸渍在第一片材和/或第二片材和/或纱线纤维结构内，例如，位于片材和纱线内的间隙和/或空隙中。因此，非嵌入的材料(例如，非嵌入的HMA)表示没有广泛浸渍的如下的材料：其具有的在纺织品中存在的、嵌入如上所述的片材和纱线内的那种材料(如HMA)不超过总量的20％、优选地不超过10％、更优选地不超过5％、最优选地少于1％。因此，不受任何理论限制，相信例如非嵌入的HMA在任一片材或两个片材的表面形成基本上连续的粘合剂膜和/或在它们之间形成离散层。嵌入的材料(如嵌入的HMA)的存在或不存在可以容易由任何合适的方法来确定(如通过视觉检查，例如，贯穿纺织品截取的横截面的形貌)。
方便地，本文中所描述的第一片材可以是网状物，在这种情况下，制造工艺可以是连续的，例如，使用一卷支承纱线的第一片材形成纺织品的网状物，该网状物然后可以缠绕到辊上。可替代地，这些片材可以被切割成预先限定的长度，在这种情况下，制造工艺可以是生产许多具有期望大小的纺织品(可选地扁平)片材的分批法。
在步骤(a)中，纱线可以可选地临时附接，这表示纱线没有充分粘合以供在纺织品的期望的末端应用中使用(如地板覆盖物)并且所以至少在理论中，纱线和第一片材可以轻易分开。
临时的优选附接方法是机械附接方法、更优选地其中纱线通过交织状方法接合至第一片材的任何方法，甚至更优选地选自簇绒、针织、缝纫、编织和/或缝合的方法，最优选地其中纱线与缝线紧固或接合的缝合。机械附接方法排除其他更永久且不可逆的方法来将纱线保持在位，如胶合、熔化和/或化学反应。
本文中使用的术语紧固件(例如，描述本发明的纺织品)表示可以是或可以不是永久性或临时性的并且可以包括机械、化学粘合剂的任何合适的附接方法和/或任何其他合适的方法和/或其任意组合，例如，本领域的技术人员已知的任何合适的方法。
在步骤(b)中加热的方法可以包括任何合适的方法以及热式加热(例如，通过受热辊子)，如通过使用合适的电磁辐射和/或粒子辐射的加热，例如，使用超声和/或红外辐射。加热和压力可以由相同的方法和/或装置(例如，可选地受热夹或轧辊)提供。加热还可以由压力和/或辐射单独提供，而不需要使用单独的热输入，如加热器。在本发明的一个实施方式中，不存在单独的热式加热器具有在本发明的工艺中使用的机器中明显节约能量和紧凑性的优点。
在本发明的另一个实施方式中，在步骤(b)中，优选地使用灼热表面(如受热辊子)实现加热，可替代地或额外地，还通过向纱线之间(或与第一片材之间)并向纱线和第一片材施加机械力以使纱线延展并增强粘合，来整体上或部分地实现加热，。在步骤(b)中，可选地，片材可以用与施加所述机械力的受热表面不同的速度被给送到受热表面上。在本发明的加热器包括受热辊子的优选实施方式中，则可以通过相对于例如在WO 20012-076348中所述的受热辊子的速度不同的速度运行的压力辊子整体上或部分地施加压力。
在步骤(c)中，可以通过压力辊子整体上或部分地施加压力，并且可选地步骤(b)和(c)可以同时进行。优选地，通过可以压延第一片材的同一辊子来施加加热和压力。
本发明的第一片材(在本文中的一些实施方式中，其可以是无光泽的主片材)通过加热过程b)在其上固定有纱线/绒头，并且执行与本文中所描述的常规纺织品的主层类似的功能。然而，在一个实施方式中，本发明的纺织品尺寸足够稳定而不需要第二层来支撑第一片材。
在步骤(f)中，尺寸稳定的第二片材(又称为载体片材、辅助背衬或支撑片材)在步骤(b)和/或(c)之后施用于第一片材的后表面，在这种情况下，在步骤(e)中，热熔性粘合剂(HMA)可以涂覆在第一片材和第二片材之间，这些片材可以压在一起以形成层压纺织品。优选地，来自步骤(e)的HMA仅是用于将第一片材和第二片材胶合在一起的粘合剂并且不需要另外的粘合剂。
实施例
图1示意性地示出根据本发明的地毯块的横截面。
图2示意性示出了各种类型的弹性层。
图3示意性示出了用于应用压延方法的构造。
图4示意性表示层压构造。
实施例1描述了用于确立地毯块的重量的测试方法。
实施例2概括了用于构成层压地毯块的基本方法。
实施例3是根据本发明的层压地毯块的实例。
实施例4提供了根据本发明的层压地毯块的其他实例。
实施例5描述了用于在本发明中使用的各种弹性层。
实施例6提供了各个层压地毯块的重量。
实施例1
纺织品的重量(以kg/m2计)可以例如根据2001年2月13日的标准化测试方法ISO3801:1977或AS(澳大利亚标准)确立。原则上，使用标准化切割工具从纺织品冲孔出具有预定面积(以m2计)的样品。在那之后，确定冲孔样品的质量(以kg计)。纺织品的重量是得出的质量除以样品的面积。
实施例2
实施例2用作概括用于构成层压纺织品的基本技术的实例，即，适合于生产层压地毯块。为此，我们通过引用整体上将2013年6月25日在研究公开(www.researchdisclosure.com)中发布的研究公开数据库号591084并入本文。具体到，我们引用了第14页开始的实例部分倒数第二行“Some embodiments are described andshown….(描述并示出了一些实施方式…)”并且在第21页最后一行“….as broad loomcarpets and/or as carpet tiles(…如阔幅地毯和/或地毯块)”。
在同一研究公开中，描述了用于在本发明中使用的热熔性粘合剂。这个部分开始于第8页第21行“Hot melt adhesives(HMA)are thermoplastic adhesives…(热熔性粘合剂(HMA)是热塑性粘合剂…)”并且于第14页第9/10行结束“…(maximum)temperatureobserved in this range(…这个范围内观察到的(最大)温度)”，并且以其全部内容并入本文以描述可以用于根据本发明或根据本发明的方法可以用于地毯块中的热熔性粘合剂。
具体地，在这个实施例中，参考示意性表示用于应用在本发明中使用的压延工艺的构造的图3。在图3所示的构造中，存在第一加热块500和第二加热块501，以便加热加热元件，还分别表示为加热叶片或加热体505和506。这些加热元件分别具有工作表面515和516，使这些表面接触待加工的产品，通常是纱线经由缝合工艺(如簇绒)应用到其上的主载体。工作表面均具有18mm的工作宽度，并且中间距离是26mm。使产品的后表面与加热元件的工作表面接触。为了能够对待加工的产品施加足够的压力，存在用于抵消施加于加热元件的推力的聚四氟乙烯支撑件520。在操作中，加热元件相对于产品在指示的方向X上移动。典型地，加热元件是固定的，并且迫使产品子工作表面之间行进，并且聚四氟乙烯支撑件在与用X指示的方向相反的方向上行进。
待加工成具有上述构造的产品由配备有簇绒成片材的聚合纱线的割绒的主片材组成。纱线通常具有约260-280℃的熔化温度。使用第一加热元件的200-220℃的温度加工这个产品，以便预加热该产品。第二加热元件保持在比纱线的熔化温度高约15℃的温度下。为了将温度保持在所需水平，加热块和加热元件分别配备有隔热材料层510、511、512和513。以12mm每秒(0.72米每分钟)或更高的速度供应产品，并且使用加热元件施加的压力为约1.35牛顿每平方厘米。这产生具有压延后表面的产品，即，在缝纫纱线从后表面伸出的地点处是平滑且有光泽的。
图4示意性表示根据本发明的用于将结合附加弹性层的第二片材(在这种情况下时尺寸稳定的辅助背衬片材)施用于使用结合图3描述的方法生产的第一片材的背面上的层压构造。在本实施方式中，术语目标片材表示按那个顺序相继施用的单独弹性层和第二片材、或它们两者一起施用于第一片材上的组合层压品。第二片材和弹性层均可以是聚酯。在这个图中，描述了第一辊子600，在该辊子上缠绕根据结合图3描述的方法制作的所述(预制)产品的2米宽网状物。从辊子600上展开该产品，使其背面217与第二辊子601接触。提供这个辊子以便将一层热熔粘合剂(HMA)的层219涂覆于背面217。为此，在辊子601与602之间存在大量HMA 219并对其加热。这个层的厚度可以通过调整这两个辊子之间的间隙来调整。HMA的涂覆位点的下游是目标片材215，从辊子603上展开该片材。将这个片材压在灼热且胶粘的粘合剂上并在单元700中冷却。这个单元由两个带701和702组成，这些带一方面将目标片材215压在主产品上，并且另一方面使粘合剂冷却到低于粘合剂的凝固温度。产生的最终产品201随后缠绕在辊子604上。在替代性实施试中，关于图3所描述的纤维粘合工艺和层压工艺成在线(in line)进行。在那种情况下，图3中所示的纤维粘合设置可以放置在辊子600与辊子601之间。在这个实施方式中，所涂覆的HMA是研究公开中所描述的实例D中的聚酯。在这个HMA涂覆在主背衬的背面上的位点处辊子601的合适的温度是140℃。通过具有2mm的间隙，将以2m/分钟的卷绕速度、以500g/m2的厚度涂覆HMA，辊子602不回转而辊子601具有±1.6m/分钟的圆周速度。这足以将目标片材215胶合到主背衬上(即，第一片材)。
在其中纱线延伸通过主背衬(因此不单独在正面延伸，但还延伸穿过背面，例如，像回路一样)的实施方式中，延伸出背面的每个纱线的至少一部分被熔化(通常，纱线的差不多平行于背衬面延伸的一部分)。已发现，当纱线延伸出背面时，它们更容易熔化并且压延过程也更容易，因为熔化的材料实际上位于背面的“顶上”。另一个优点是，主背衬材料本身可以选择成熔化温度远高于纱线的熔化温度的材料，使得背衬本身完全不受熔化过程(如果需要的话)的影响。同样，这提供了以下优点：可以使用在用于纤维粘合(即，通过压延工艺将纱线粘合到第一片材上的工艺)的高工艺温度下尺寸更稳定的主背衬。
在通过在经压延的表面上涂覆熔化的粘合剂来提供粘合剂的情况下，经压延的表面可以具有高于热熔性粘合剂的熔化温度的温度。发现这种方式能够获得对机械负载具有甚至改善的抵抗力的产品。相信，由于背面的温度高于热熔性粘合剂的熔化温度，这种粘合剂可以(例如在分子尺度上)渗透经压延的片材的材料(纱线材料和/或第一片材的材料)以提供甚至更强壮的结果。
可以可选地提供热熔性粘合剂作为具有小于1mm、有用地小于0.5mm、更有用地0.2mm至0.4mm的层。然而，在市场上的现有技术地毯中，热熔层通常具有远高于1mm的厚度，申请人发现，当将这个层的厚度减小到1mm或之下时，仍然可以获得足够的粘着力。因此，本发明的纺织品中存在的粘合剂层可以具有优选地从50微米到1mm、更优选地从0.1mm到0.8mm、最优选地从0.2mm到0.4mm的平均厚度。用于形成本发明的纺织品中的粘合剂层的HMA的量可以是每个粘合剂层区域从0.01g/m2到1000g/m2的HMA。在另一个实施方式中，可以用0.05g/m2到800g/m2的量涂覆HMA。在另外一个实施方式中，可以用0.1g/m2到600g/m2的量涂覆HMA。
实施例3
这是根据本发明的层压纺织品第一实例，在这个实施方式中是地毯块。为了得到这个地毯块，可以添加根据本发明的弹性层作为按照实施例2中所描述的制备的任何地毯中的第一片材与第二片材之间的中间层。可以通过将地毯尺寸分成足够的地毯块来从(阔幅)地毯中制成实际地毯块。
具体地，图1是根据本发明的地毯块1的相应层的示意性表示。该地毯块包括第一片材2，所谓的主背衬，该片材是从美国道尔顿肖氏工业集团(Shaw Industries)获得的簇绒非编织密封尼龙。尼龙纱5从该片材的第一表面3延伸出来并且使用实施例2)中所描述的纤维粘合方法密封到该片材的第二表面4。这个第一片材的重量是670g/m2。为了提供机械稳定性，地毯块1包括第二片材6，在这种情况下为从德国埃姆斯代滕市的TWE获得的作为Qualitex Nadelvlies的聚酯针织毛毡背衬起绒布的背衬。这个第二片材的重量是约800g/m2。在第一片材和第二片材之间的是弹性层10，在此情况下是具有330g/m2重量的聚酯膨胀起绒布，其从TWE获得的作为其Abstandsvliess，还没有用针穿孔的非编织织物。这个层10的两面由已经仅机械凝固的100％PET的网构成。这个中间层的厚度是约4mm。这三个层(第一片材和第二片材和中间层)使用荷兰的赫伦市DSM公司的聚酯热熔性胶胶合在一起，以约300g/m2重量涂覆作为层11和12。地毯块的总重量因此使约2.4kg/m2。
因为尼龙第一片材和聚酯第二片材的不同变形特性(具体地不同热膨胀系数，其差异主要取决于相对湿度)，也存在在实际使用过程中由于内应变，地毯块可能卷曲或甚至脱层的风险，甚至当两个片材使用HMA(如聚酯热熔性胶)耐久地胶合在一起时也是如此。弹性层10可以在正常的内部情况下防止这种卷曲和脱层，即使地毯块的总重量非常低。中间层具有足够的弹性特性，即，其能够沿第一片材的第二表面4和沿第二片材6的表面局部变形，以防止机械力在第一片材与第二片材之间直接传递，甚至在膨胀或收缩幅度不同时。在这个实施例中，不同的层使用以具有约300g/m2重量(约0.3mm厚)的层的形式涂覆的相同HMA进行互连。然而，不同的HMA可以用于这两个层11和12。同样，为了连接第二片材(6)，可以使用另一种类型的粘合剂(或其他连接手段)，例如，当在回收最终产品时不需要第二片材6与中间层10解开时(例如，当两个层实质上由相同的聚合物制成时)。在任何情况下，通过使片材之间存在有弹性的中间层，看起来当温度在20℃与28℃之间变化、相对湿度在30％与60％之间变化时可以防止第一片材2和第二片材6的不同变形引起的卷曲。这些变化限定了推荐的办公室条件。
实施例4
这个实施例提供了根据本发明的以
Figure BDA0001044696710000191
1和
Figure BDA0001044696710000192
2命名的另外两个地毯块。关于1地毯块，主背衬是非编织聚酯/聚酰胺背衬(可从荷兰阿纳姆市Bonar公司获得，作为
Figure BDA0001044696710000194
)。为了簇绒(每英寸10针)，使用尼龙纱。这些纱线使用实施例2中所描述的纤维粘合方法来密封到主背衬。这个第一片材(包括簇绒纱线)的重量是约700g/m2。为了提供机械稳定性，块包括从德国埃姆斯代滕市TWE Vliesstofwerke公司获得的、作为编号800309-900的Artikel的辅助聚酯背衬，其具有900g/m2的重量。在第一片材和第二片材之间的是弹性层，在此情况下是针织聚酯层(可从德国埃姆斯代滕市TWEVliesstofwerke公司获得，作为)，在将该层压延到主背衬上之后具有约11/2mm的厚度。这个针织聚酯层的重量是约300g/m2。具有针织层的主背衬使用荷兰赫伦市的DSM公司的约300g/m2重量的聚酯热熔性胶胶合到辅助背衬上。地毯块的总重量因此是约2.2kg/m2。2地毯块基本上相同但在辅助背衬的底侧上配备有压敏粘合剂(300g/m2)以提供将地毯块粘着到表面上的选择。
实施例5
这个实施例描述了用于在本发明使用的各种弹性层。用于在根据本发明的纺织品中使用的弹性层应允许这个层中的材料沿这些片材中的至少一个片材的表面局部变形，如上文“发明内容”部分中所解释的。这种局部变形可以在足够的程度上防止力(应变)在弹性层中传递到其周围并最终传递到其他片材。弹性层可以用各种构造制成，但它们全都具有共同点：这种层具有相对开放(不是整块的)结构、有弹性但沿两个表面不具有不能独立地大幅度变形的水平刚性层。
由子图A至E构成的图2示意性表示许多用于在本发明中使用的弹性层10的实例。在图2A中，弹性层10由开放的泡沫结构15组成。泡沫由弹性聚合物制成并包括高含量的气泡16。这些泡横穿结构15的上下表面20和21(换言之：在这些表面20和21没有提供封闭层)。以此方式，泡沫15可容易沿两个表面20和21中任一表面局部变形而力基本上没有传递通过该层。
在图2B中，显示弹性层10在底部包括一个连续层25。这个层配备有包装多个单独的纤维，这些纤维被包装得如此密实以至于下一个层可以胶合在纤维的远端上。每个纤维可以在其顶部单独移动而不将任何(明显的)力传递至相邻纤维。
在图2C中，示出了图2B中所描绘的支承纤维的片材25的替代性排布，以便创造用于在本发明中使用的弹性层。在此情况下，片材25’在两侧配备有纤维26’和26”。以此方式，弹性层可以沿层10的两侧局部变形。
在图2D中，在此情况下，根据不规则图案，描绘了弹性层10由长的交缠的(编成辫子形的)纱线36构成。通过创造具有某一厚度(比纱线36本身更厚)的包装，该层可以沿其两个表面局部变形。
在图2E中，示意性示出了另外一个替代性弹性层10。在这种情况下，该层由针毡短纤维46组成。由于纤维46没有以三维耐久的方式排布(即，没有耐久的机械互连来固定纤维的位置)，所以该层可能沿其两个表面局部变形。
实施例6
在表1中，给出各种纺织品的重量，以kg/m2计。前两个产品是根据本发明的在上文实施例4中描述的
Figure BDA0001044696710000211
1和2产品。后两个产品是实验性阔幅地毯(BL)，并且对应于
Figure BDA0001044696710000212
1和2的材料，尽管已经省去弹性层(阔幅地毯不需要具有防卷曲特性)。接下来，BL1地毯具有显著更薄的辅助背衬(重量仅为500g/m2)，这引起非常低的总重量。BL2地毯具有与1和2相同的背衬，但产品具有大幅度更密的簇绒(每英寸12针)。第五个产品(“刚性背衬，Heuga公司”)是基于可商购的地毯块的实验性地毯块(Heuga 530，可从荷兰斯赫尔彭季尔市Interface Nederland BV公司获得)，但具有双倍的背衬厚度来抵抗卷曲。第六个产品(“刚性背衬，Desso公司”)与第三产品相当，但基于另一种可商购的地毯块(AO72，可从荷兰瓦尔韦克市Desso公司获得)。其他产品是不具有特殊构造来防止卷曲的普通可商购的地毯块(没有中间刚性层或刚性背衬)。
根据本发明的产品与具有相同层压构造(Niaga BL 1和BL 2)但没有弹性层的产品相比较，在经受环境条件(水分、温度)改变时具有增大的卷曲抵抗力。后者产品看起来在正常办公室环境(即，温度在20℃与28℃之间变化并且相对湿度在30％与60％之间变化)下积累起最终导致卷曲的内应变，而Niaga 1和2产品则没有。其卷曲抵抗力与重量在4.0与4.7kg/m2之间的可商购地毯块的卷曲抵抗力相当或甚至更好。
表1各地毯块的重量
Figure BDA0001044696710000221

Claims (15)

1.纺织品，其是以下各项的层压品：
-其上紧固有纱线的第一片材，所述第一片材具有第一表面和第二表面，所述纱线从所述第一表面延伸出来，
-第二片材，以及
-在所述第一片材的所述第二表面与所述第二片材之间的中间层，
其特征在于，所述第一片材的所述第二表面被压延，并且所述中间层是有弹性的以允许这个层沿所述第一片材的所述第二表面或沿所述第二片材的与所述中间层相邻的表面局部变形。
2.根据权利要求1所述的纺织品，其特征在于，所述层是有弹性的以允许所述层沿所述第一片材的所述第二表面且沿所述第二片材的与所述中间层相邻的表面局部变形。
3.根据以上权利要求中任一项所述的纺织品，其特征在于，所述中间层在两个垂直的水平方向上在机械上是不连续的。
4.根据权利要求1或2所述的纺织品，其特征在于，所述中间层是纤维层。
5.根据权利要求1或2所述的纺织品，其特征在于，所述中间层是非编织层。
6.根据权利要求1或2所述的纺织品，其特征在于，所述中间层是针织层。
7.根据权利要求1所述的纺织品，其特征在于，使用热熔性粘合剂将所述第一片材和/或第二片材层压在一起。
8.根据权利要求7所述的纺织品，其特征在于，所述热熔性粘合剂包含至少50重量％聚合物，所述聚合物选自由(共)聚氨酯、(共)聚碳酸酯、(共)聚酯、(共)聚酰胺、(共)聚酯酰胺、以上的混合物和/或其共聚物组成的组。
9.用于生产纺织品的方法，包括：提供其上紧固有纱线的第一片材，所述第一片材具有第一表面和第二表面，所述纱线从所述第一表面延伸出来；将这个第一片材以其第二表面层压到第二片材上同时在所述第一片材与所述第二片材之间提供中间层，其特征在于，所述第一片材的所述第二表面在层压到所述第二片材之前经受压延过程，并且所使用的所述中间层是有弹性的以允许这个层沿所述第一片材的所述第二表面或沿所述第二片材的与所述中间层相邻的表面局部变形。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述压延过程中，对所述第二表面进行以下处理：通过施加热量使得与所述第二表面相邻的纱线在所述压延过程中至少部分熔化。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过在平行于所述第一片材的所述第一表面的方向上对所述纱线的熔化部分实施机械力，所述纱线的所述熔化部分在所述方向上延展。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过将所述第一片材的所述第二表面按压在相对于所述第二表面具有相对速度的受热体上来进行所述压延过程。
13.用于回收根据权利要求1至8中任一项所述的纺织品或根据权利要求9至12中任一项生产的纺织品的方法，其中，所述纺织品被切成具有在0.01与1cm之间的直径的碎片。
14.用于回收根据权利要求1至8中任一项所述的纺织品或根据权利要求9至12中任一项生产的纺织品的方法，其中，所述纺织品被切成具有在0.01与1cm之间的直径的碎片，所述方法包括在将脱层片材或所述纺织品的其余部分切碎之前使所述第一和/或第二片材脱层。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的纺织品或根据权利要求9至12中任一项生产的纺织品的用途，其用于覆盖建筑物或任何其他人工结构或自然结构的表面。
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