CN108166132A - 一种无背胶工序之机织地毯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，采用第二包覆层为由热熔纤维形成的长丝或短纤纱，第一包覆层为由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱，第二包覆层占复合纱总质量的20％‑50％，第一包覆层占复合纱总质量的10％‑15％，余量为芯纱的方式制得挂绒头纬纱。在利用热熔共聚酰胺纤维作为粘接材料生产无胶地毯时，以及配合腈纶纤维制成的绒头纱，当热熔共聚酰胺纤维在热压工序加热至其熔点以上时发生熔融，纤维大分子链构象发生变化，通过链段的跃迁，使整个大分子链滑移，发生粘性流动，固化后绒头和纬纱以及纬纱和经纱进行有效固结，增强了绒头的拔出强力以及地毯的保形性和尺寸的稳定性，从而省略了地毯制备过程中的背胶工序，使制得的地毯更环保。

Description

一种无背胶工序之机织地毯的制备方法

技术领域

本发明涉及家居用品领域，尤其涉及一种无背胶工序之机织地毯的制备方法。

背景技术

随着现代生活水平的提高，对部分公共场所以及家居装修的舒适性、时尚性、环保性等要求也越来越高。部分公共场所以及家装中地毯的利用率占了很大一部分。地毯具有保暖调节的功能，大面积地铺垫地毯可以减少室内通过地面散失的热量，阻断地面寒气的侵袭，使人感到温暖舒适。同时具有吸音功能，地毯的丰厚质地与毛绒簇立的表面具备良好的吸音效果，并能适当降低噪声影响，由于地毯为富有弹性纤维的织物，有丰满、厚实、松软的质地，所以在上面行走时会产生较好的回弹力，感觉舒适柔软。地毯同时兼具审美功能，质地丰满，外观华美的地毯铺设后地面能显得端庄富丽，获得极好的装饰效果。

地毯按种类分有：羊毛地毯、化纤地毯、皮质地毯、橡胶地毯、自然纤维地毯等等。各自具有自己的特性和优点。

地毯按制作方法不同可分为机织地毯和手工地毯。机织地毯又包括簇绒地毯和机织威尔顿地毯、机织阿克明斯特地毯。机织威尔顿地毯通过经纱、纬纱、绒头纱交织，经上胶、剪绒等后道工序整理而制成，使经纱、纬纱、绒头纱机械粘合，机织阿克明斯特地毯也是通过经纱、纬纱、绒头纱交织，后经上胶、剪绒等工序整理而成，其中上胶程序中需采用有机溶剂将胶溶解稀释，因此在上胶工序中，存在以下问题：⑴上胶过程中，挥发有害气体污染环境，影响工人身体健康；⑵上胶和干燥固化工艺流程长、时间久，限制了生产速度，设备占用空间大，用胶量大，能耗高，进而增加了地毯的生产成本；⑶传统地毯采用胚毯背面涂胶方式，胶需要通过胚毯基布浸润到绒头纱，由于胚毯基布的存在，容易使绒头纱被很少的胶胶着，导致绒头纱拔出强力不足，尺寸稳定性差，易变形等问题。同时，为降低成本以及提高地毯的硬挺度，在上胶过程中一般将胶粘合层与碳酸钙一起混用，该方法带来的问题是不易回用，且焚烧废弃物时，废弃物中含有难燃的填充料。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，在保证绒头拔出强力以及省略涂胶工序的前提下，增强地毯的保形性和尺寸稳定性，且降低地毯编织后的下机纬向织缩。

为解决上述技术问题，本发明方案包括：

一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，该地毯包括基布、绒头纱、纬纱和经纱，其特征在于，该纬纱包括挂绒头纬纱和不挂绒头纬纱，挂绒头纬纱与不挂绒头纬纱的比例为1:1-1:4，当然也可以根据实际生产需要对挂绒头纬纱和不挂绒头纬纱的比例进行适当调整，比如还可以全部采用挂绒头纬纱构成上述纬纱，即取消不挂绒头纬纱，来进一步提高地毯的各项性能。绒头纱为由满足地毯需要的阳离子可染腈纶制成的纤维长丝纱、短纤维纱或短纤混纺纱中的一种，该挂绒头纬纱为复合纱，复合纱由芯纱和包覆层组成，该芯纱为满足地毯要求的普通纬纱，该包覆层包括第一包覆层与第二包覆层，第二包覆层为由热熔纤维形成的长丝或短纤纱，第一包覆层为由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱，第二包覆层占复合纱总质量的20％-50％，第一包覆层占复合纱总质量的10％-15％，余量为芯纱；

上述的热熔纤维为热熔共聚酰胺纤维，该热熔共聚酰胺纤维为复合纤维，该复合纤维包含共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料，其中，共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料的质量比为(85-98.5):(1-10)：(0.5-5)；

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或磷酸酯偶联剂对无机纳米材料进行表面改性，然后以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与经表面改性的无机纳米材料按质量比为(60-70)：(30-40)的比例熔融共混造粒，制得第一母粒，以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与粘接助剂按质量比为(50-60)：(40-50)的比例熔融共混造粒，制得第二母粒，然后按设计要求将第一母粒、第二母粒与熔点为95℃-130℃的共聚酰胺材料熔融纺丝，制得上述热熔共聚酰胺纤维。

所述的制备方法，其中，上述粘接助剂为共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-甲基丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、聚乙烯接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/辛烯共聚物接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/丁烯共聚物接校马来酸金属盐离聚体中的一种或多种；上述无机纳米材料为二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、二氧化钛中的一种或多种,无机纳米材料粒径为15纳米-20纳米，比表面积为150±l0m²/g。

所述的制备方法，其中，按地毯预先结构设计，将绒头纱、纬纱和经纱交织后制得胚毯，对胚毯热压处理使第二包覆层熔化流动，经冷却固化，粘接绒头纱与纬纱以及纬纱与经纱，再经后续处理后得到上述的地毯。

所述的制备方法，其中，上述对胚毯热压处理采用远红外或热空气预热后进行热辊加压；在胚毯进入热辊筒表面前,先采用远红外或热空气对胚毯进行预热，在热辊筒表面设置有1-3个压辊，热辊筒为主动转动，压辊为从动转动，胚毯为从动传动，热辊筒表面温度为120℃-160℃，胚毯依次经过不同压辊进行热加压；胚毯离开热辊后进入保温区内进行等温结晶。

所述的制备方法，其中，上述挂绒头纬纱的复合纱为采用包覆机或花式捻线机加工而成的复合纱。

所述的制备方法，其中，以由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱为第一包覆层，以热熔共聚酰胺纤维形成的长丝或短纤纱为第二包覆层，在包覆第一包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为10厘米-20厘米，在包覆第二包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为1厘米-15厘米,且第二层包覆时导丝勾的距离比第一层包覆时导丝勾的距离低5厘米以上；

第一包覆层呈紧密状态缠绕在芯纱上，第二包覆层呈蓬松状态缠绕在第一包覆层表面上，经对挂绒头纬纱的芯纱进行第一层包覆和第二层包覆后制得上述挂绒头纬纱。

所述的制备方法，其中，上述地毯为机织威尔顿地毯或机织阿克明斯特地毯。

本发明提供的一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，热熔共聚酰胺纤维具有无定形-结晶态结构，结晶区的存在使纤维具有一定的强力；而无定形区的存在使纤维的大分子链可自由移动，从而使纤维的性质接近于非晶态的高聚物，具有非晶态高聚物所具有的一些物理状态特征，因此受热时有玻璃态、高弹态、粘流态，因此热熔共聚酰胺纤维可进行熔融加工，且再次经冷却固化后具有一定的强力和柔韧性，在利用热熔共聚酰胺纤维作为粘接材料生产无胶地毯时，以及配合腈纶纤维制成的绒头纱，当热熔共聚酰胺纤维在热压工序加热至其熔点以上时发生熔融，纤维大分子链构象发生变化，通过链段的跃迁，使整个大分子链滑移，发生粘性流动，通过被粘接纤维间空隙的毛细作用以及纤维的表面张力作用，发生流动的熔体在纤维表面铺展浸润，再次冷却固化后，通过机械粘合力和扩散界面分子的作用力粘合绒头纱和纬纱，同时固化后纬纱和经纱进行有效固结，增强了地毯的保形性和尺寸的稳定性，从而省略了地毯制备过程中的背胶工序，使制得的地毯更环保。

并且纬纱分为不挂绒头的普通纬纱和挂绒头的复合纱，由于复合纱中热熔纤维相对价格较高，因此选择性采用复合纱作为纬纱，可降低热熔纤维用量，在保证绒头拔出力的前提下，降低地毯的生产成本，而无机纳米材料的加入可提高地毯的硬挺度和保形性。以硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂等对无机纳米材料进行表面改性，在无机纳米材料表面覆盖一层有机物，增强无机纳米材料与共聚酰胺材料的相容性和粘合力，以及增强无机纳米材料在共聚酰胺材料中的分散性；以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与经表面改性的无机纳米材料熔融共混造粒，制得第一母粒，由于熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料熔融时粘度低流动性好，可使无机纳米材料在热熔共聚酰胺纤维中具有较好的分散性，利于后续纺丝加工。

采用在地毯织造过程中直接将热熔纤维置入胚毯，可有效解决传统地毯工艺背胶过程中胶不易渗透的问题，同时省略传统的背胶工序。挂绒头的纬纱复合纱采用双包覆形式，第一包覆层选用与热熔纤维同系的普通聚酰胺长丝纤维或短纤纱，比如由尼龙6或尼龙66制成的第一包覆层，其熔点大于200℃，在热压工序中由于其热压温度在120℃-160℃之间，不会发生熔融，始终以纤维状态缠绕于芯纱表面，在机械力的作用下与芯纱牢牢结合；在加热时热熔纤维熔融，因热熔纤维与第一包覆层为同系材料，具有相同的分子基团，因此具有很好相容性和粘接性，二者可通过大分子链的缠绕、分子间作用力、氢键等进行牢固结合。因此第一包覆层在纬纱与绒头热粘合过程中起到较好的桥接作用。

而且第一包覆层包覆时采用大的导丝勾距离，可使第一包覆层纤维在大的旋转惯性力的作用下将芯纱束缚紧密，增强纬纱的刚度和硬挺度，进而增强地毯的硬挺度和保形性。同时，芯纱被束缚紧密后可减少热熔纤维加热熔融时熔体向芯纱的渗透，增加熔体向绒头的渗透量，提高地毯绒头的拔出强力。第一包覆层长丝纤维或短纤纱是以平行排列的方式缠绕于芯纱表面，排列的规整性较好，其规整排列可增强第一包覆层长丝纤维或短纤纱间以及长丝或短纤纱纤维间的毛细效应，有利于增强热熔纤维加热熔融时熔体的毛细浸润作用，增加熔体固化后与第一包覆层的粘接力。

第二包覆层，即热熔纤维制成的包覆层，包覆时采用小的导丝勾距离，包覆时旋转惯性较低，可使第二包覆层纤维以较蓬松的状态包覆于第一包覆层表面，由于第二包覆层较为蓬松，热压时其内外受热较为均匀，可使纤维同时熔融，减少内层纤维的熔融延时，缩短热压时间，提高热压工序生产效率；同时由于第二包覆层较为蓬松，热熔纤维沿垂直于芯纱的方向较为铺展，利于增加热熔纤维熔融后熔体与绒头的接触面积，增强熔体对绒头的浸润渗透，固化后增大绒头的拔出强力。

由于所选热熔共聚酰胺纤维中含有共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-甲基丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、聚乙烯接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/辛烯共聚物接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/丁烯共聚物接校马来酸金属盐离聚体等粘接助剂中的一种或多种，各粘接助剂分子链中均含有与共聚酰胺分子链中柔性脂肪链段相似的柔性脂肪链段，因此各粘接助剂均与共聚酰胺材料具有较好的相容性和结合力，尤其共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体分子链中含有与共聚酰胺材料相同的分子链段，其相容性和结合力更好。同时各粘接助剂分子链中均含有化学性质活泼的酸酐基团或羧基，在第二母粒造粒、共聚酰胺复合纤维纺丝以及地毯热压粘合发生高温熔融时，粘接助剂分子链上的酸酐基团或羧基可与共聚酰胺分子链上的端氨基、端羧基、酰胺基、亚氨基形成氢键，增强粘接助剂与共聚酰胺材料的粘接性。再者，粘接助剂的加入可降低共聚酰胺熔体的表面张力，在地毯热压粘合时，利于共聚酰胺熔体对绒头纱纤维的浸润，增大共聚酰胺熔体与绒头纱纤维的接触面积，增强共聚酰胺熔体冷却固化后与绒头纱纤维的机械结合力和扩散界面分子作用力，进而加大地毯绒头的拔出强力。

以复合纱为纬纱，在第一包覆层和第二包覆层包覆束紧芯纱增强挂绒头纬纱刚度及硬挺度的同时，增强复合纱的拉伸模量，进而降低胚毯织造后的下机纬向织缩，减轻地毯织造工艺设计人员的工作强度，增大织机的地毯生产幅宽，减轻地毯织造幅宽受限带来的浪费。

由于所选绒头纱为阳离子可染腈纶纤维制成的长丝纱或短纤维纯纺纱或短纤维混纺纱，分子链中含有酯基、羧基、磺酸基和氰基等活性基团，在地毯热压工序中，热熔共聚酰胺纤维加热熔融变成熔体浸润腈纶纤维的同时，熔体中粘接助剂分子链中的金属盐阳离子可与腈纶纤维分子链中的羧基、磺酸基形成离子键或配位键，粘接助剂分子链中的酸酐基团或羧基可与腈纶纤维分子链中的酯基和氰基形成氢键或静电力，尤其是乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体等粘接剂分子链中含有酯基，在加热熔融状态下可与腈纶纤维分子链中的酯基进行酯交换反应，进一步增强其与共聚酰胺材料的结合力，同时熔体分子链可与伸出绒头纱纤维的分子链相互缠绕，进行分子链间的机械固结。在绒头纱与粘接助剂之间的作用力、粘接助剂与共聚酰胺之间的作用力、第二包覆层与第一包覆层之间的作用力、第一包覆层与芯纱之间的作用力的共同作用下，保证了绒头纱的拔出强力。同时，绒头纱在割断后由于其长度较短，且两头端为自由端，因此易自行解捻，进而使绒纱变的蓬松，有利于熔体渗透，固化后有利于绒头粘接强力的增加。

而热压工序采用先预热再多道热压的方式进行，预热可提高胚毯加热的均匀性，并提高热压工序的加工效率；多道热压可增强热熔纤维熔融后熔体的流动性和对绒头的渗透性，提高绒头的拔出强力，同时前道压辊热压后，可使热熔纤维熔融后的熔体以芯纱为中心流动展开，同时靠近挂绒头纬纱的绒头纱部分在压力作用下，在熔体所形成的平面内变形展平，进而增加熔体与绒头的接触面积；同时靠近挂绒头纬纱的绒头纱部分在压力作用下纤维间空气被挤压排出，地毯离开压辊后，由于绒头纱纤维具有一定的回弹性，在回弹时绒头纱内部形成负压，进而增强熔体对绒头纱的渗透，熔体固化后增大绒头纱的拔出强力。

采用热熔纤维无需添加有机溶剂，减少环境污染，保证地毯生产人员和地毯使用人员的身体健康；热熔纤维熔融流动再固化后可对挂绒头的纬纱和与之交叉的经纱进行固结，进而增强地毯的保形性和尺寸稳定性；热压后进行一定时间的保温，可提高高分子材料的结晶度，进而提高地毯绒头的拔出强力。

附图说明

图1为本发明中热压处理过程中之热辊筒的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，该地毯包括基布、绒头纱、纬纱和经纱，而且该纬纱包括挂绒头纬纱和不挂绒头纬纱，挂绒头纬纱与不挂绒头纬纱的比例为1:1-1:2，绒头纱为由满足地毯需要的阳离子可染腈纶制成的纤维长丝纱、短纤维纱或短纤混纺纱中的一种，该挂绒头纬纱为复合纱，复合纱由芯纱和包覆层组成，该芯纱为满足地毯要求的普通纬纱，该包覆层包括第一包覆层与第二包覆层，第二包覆层为由热熔纤维形成的长丝或短纤纱，第一包覆层为由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱，第二包覆层占复合纱总质量的20％-50％，第一包覆层占复合纱总质量的10％-15％，余量为芯纱；

上述的热熔纤维为热熔共聚酰胺纤维，

该热熔共聚酰胺纤维为复合纤维，该复合纤维包含共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料，其中，共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料的质量比为(85-98.5):(1-10)：(0.5-5)；

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或磷酸酯偶联剂对无机纳米材料进行表面改性，然后以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与经表面改性的无机纳米材料按质量比为(60-70)：(30-40)的比例熔融共混造粒，制得第一母粒，以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与粘接助剂按质量比为(50-60)：(40-50)的比例熔融共混造粒，制得第二母粒，然后按设计要求将第一母粒、第二母粒与熔点为95℃-130℃的共聚酰胺材料熔融纺丝，制得上述热熔共聚酰胺纤维。

热熔共聚酰胺纤维具有无定形-结晶态结构，结晶区的存在使纤维具有一定的强力；而无定形区的存在使纤维的大分子链可自由移动，从而使纤维的性质接近于非晶态的高聚物，具有非晶态高聚物所具有的一些物理状态特征，因此受热时有玻璃态、高弹态、粘流态，因此热熔共聚酰胺纤维可进行熔融加工，且再次经冷却固化后具有一定的强力和柔韧性，在利用热熔共聚酰胺纤维作为粘接材料生产无胶地毯时，以及配合腈纶纤维制成的绒头纱，当热熔共聚酰胺纤维在热压工序加热至其熔点以上时发生熔融，纤维大分子链构象发生变化，通过链段的跃迁，使整个大分子链滑移，发生粘性流动，通过被粘接纤维间空隙的毛细作用以及纤维的表面张力作用，发生流动的熔体在纤维表面铺展浸润，再次冷却固化后，通过机械粘合力和扩散界面分子的作用力粘合纤维，固化后纬纱和经纱进行有效固结，增强了地毯的保形性和尺寸的稳定性，从而省略了地毯制备过程中的背胶工序，使制得的地毯更环保。

更进一步的，上述粘接助剂为共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-甲基丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、聚乙烯接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/辛烯共聚物接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/丁烯共聚物接校马来酸金属盐离聚体中的一种或多种；上述无机纳米材料为二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、二氧化钛中的一种或多种,无机纳米材料粒径为15纳米-20纳米，比表面积为150±l0m²/g。由于所选热熔共聚酰胺纤维中含有共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-甲基丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、聚乙烯接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/辛烯共聚物接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/丁烯共聚物接校马来酸金属盐离聚体等粘接助剂中的一种或多种，各粘接助剂分子链中均含有与共聚酰胺分子链中柔性脂肪链段相似的柔性脂肪链段，因此各粘接助剂均与共聚酰胺材料具有较好的相容性和结合力，尤其共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体分子链中含有与共聚酰胺材料相同的分子链段，其相容性和结合力更好。同时各粘接助剂分子链中均含有化学性质活泼的酸酐基团或羧基，在第二母粒造粒、共聚酰胺复合纤维纺丝以及地毯热压粘合发生高温熔融时，粘接助剂分子链上的酸酐基团或羧基可与共聚酰胺分子链上的端氨基、端羧基、酰胺基、亚氨基形成氢键，增强粘接助剂与共聚酰胺材料的粘接性。再者，粘接助剂的加入可降低共聚酰胺熔体的表面张力，在地毯热压粘合时，利于共聚酰胺熔体对绒头纱纤维的浸润，增大共聚酰胺熔体与绒头纱纤维的接触面积，增强共聚酰胺熔体冷却固化后与绒头纱纤维的机械结合力和扩散界面分子作用力，进而加大地毯绒头的拔出强力。

而且按地毯预先结构设计，将绒头纱、纬纱和经纱交织后制得胚毯，对胚毯热压处理使包覆层熔化流动，经冷却固化，粘接绒头纱与纬纱以及纬纱与经纱，再经后续处理后得到上述的地毯。

在本发明的另一较佳实施例中，为了更进一步提高地毯的性能，可以对胚毯热压处理采用远红外或热空气预热后进行热辊加压。如图1所示的，可以在胚毯3进入热辊筒1表面前,先采用远红外或热空气4对胚毯进行预热，在热辊筒1表面设置有1-3个压辊2，热辊筒1为主动转动，压辊2为从动转动，胚毯3为从动传动，热辊筒1表面温度为120℃-160℃，热辊筒1一般采用125℃或140℃，更进一步的提高了地毯热压后的地毯绒头与复合纬纱的粘合度以及地毯的硬挺度。胚毯3依次经过不同压辊2进行热加压；胚毯3在热压的过程中，在压辊2以及热辊筒1的共同作用下，进一步提高了第二包覆层热熔后的渗透速度和渗透量，使第二包覆层熔融再固化后更利于粘接绒头纱与纬纱以及纬纱与经纱，有效保证了粘接作用。胚毯3离开热辊后进入保温区内进行等温结晶，保温区的温度一般在50℃-90℃之间。本发明的热压工序采用先预热再多道热压的方式进行，预热可提高胚毯加热的均匀性，并提高热压工序的加工效率；多道热压可增强热熔纤维熔融后熔体的流动性和对绒头的渗透性，提高绒头的拔出强力，同时前道压辊热压后，可使热熔纤维熔融后的熔体以芯纱为中心流动展开，同时靠近挂绒头纬纱的绒头纱部分在压力作用下，在熔体所形成的平面内变形展平，进而增加熔体与绒头的接触面积；同时靠近挂绒头纬纱的绒头纱部分在压力作用下纤维间空气被挤压排出，地毯离开压辊后，由于绒头纱纤维具有一定的回弹性，在回弹时绒头纱内部形成负压，进而增强熔体对绒头纱的渗透，熔体固化后增大绒头纱的拔出强力。

而且上述挂绒头纬纱的复合纱为采用包覆机或花式捻线机加工而成的复合纱。比如以由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱为第一包覆层，以热熔共聚酰胺纤维形成的长丝或短纤纱为第二包覆层，在包覆第一包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为10厘米-20厘米，在包覆第二包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为1厘米-15厘米,且第二层包覆时导丝勾的距离比第一层包覆时导丝勾的距离低5厘米以上；

第一包覆层呈紧密状态缠绕在芯纱上，第二包覆层呈蓬松状态缠绕在第一包覆层表面上，经对挂绒头纬纱的芯纱进行第一层包覆和第二层包覆后制得上述挂绒头纬纱。

挂绒头的纬纱复合纱采用双包覆形式，第一包覆层选用与热熔纤维同系的普通聚酰胺长丝纤维或短纤纱，比如由尼龙6或尼龙66制成的第一包覆层，其熔点大于200℃，在热压工序中由于其热压温度在120℃-160℃之间，不会发生熔融，始终以纤维状态缠绕于芯纱表面，在机械力的作用下与芯纱牢牢结合；在加热时热熔纤维熔融，因热熔纤维与第一包覆层为同系材料，具有相同的分子基团，因此具有很好相容性和粘接性，二者可通过大分子链的缠绕、分子间作用力、氢键等进行牢固结合。因此第一包覆层在纬纱与绒头热粘合过程中起到较好的桥接作用。

而且第一包覆层包覆时采用大的导丝勾距离，可使第一包覆层纤维在大的旋转惯性力的作用下将芯纱束缚紧密，增强纬纱的刚度，进而增强地毯的硬挺度和保形性。同时，芯纱被束缚紧密后可减少热熔纤维加热熔融时熔体向芯纱的渗透，增加熔体向绒头的渗透量，提高地毯绒头的拔出强力。第一包覆层长丝纤维或短纤纱是以平行排列的方式缠绕于芯纱表面，排列的规整性较好，其规整排列可增强第一包覆层长丝纤维或短纤纱间以及长丝或短纤纱纤维间的毛细效应，有利于增强热熔纤维加热熔融时熔体的毛细浸润作用，增加熔体固化后与第一包覆层的粘接力。

第二包覆层，即热熔纤维制成的包覆层，包覆时采用小的导丝勾距离，包覆时旋转惯性较低，可使第二包覆层纤维以较蓬松的形式包覆于第一包覆层表面，由于第二包覆层较为蓬松，热压时其内外受热较为均匀，可使纤维同时熔融，减少内层纤维的熔融延时，缩短热压时间，提高热压工序生产效率；同时由于第二包覆层较为蓬松，热熔纤维沿垂直于芯纱的方向较为铺展，利于增加热熔纤维熔融后熔体与绒头的接触面积，增强熔体对绒头的浸润渗透，固化后增大绒头的拔出强力。

以复合纱为纬纱，在第一包覆层和第二包覆层包覆束紧芯纱增强挂绒头纬纱刚度及硬挺度的同时，增强复合纱的拉伸模量，进而降低胚毯织造后的下机纬向织缩，减轻地毯织造工艺设计人员的工作强度，增大织机的地毯生产幅宽，减轻地毯织造幅宽受限带来的浪费。

当然在制备过程中上述地毯可以是机织威尔顿地毯或机织阿克明斯特地毯，当然也可以应用其他方式制成的地毯。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (7)

1.一种无背胶工序之机织地毯的制备方法，该地毯包括基布、绒头纱、纬纱和经纱，其特征在于，该纬纱包括挂绒头纬纱和不挂绒头纬纱，绒头纱为由满足地毯需要的阳离子可染腈纶制成的纤维长丝纱、短纤维纱或短纤混纺纱中的一种，该挂绒头纬纱为复合纱，复合纱由芯纱和包覆层组成，该芯纱为满足地毯要求的普通纬纱，该包覆层包括第一包覆层与第二包覆层，第二包覆层为由热熔纤维形成的长丝或短纤纱，第一包覆层为由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱，第二包覆层占复合纱总质量的20％-50％，第一包覆层占复合纱总质量的10％-15％，余量为芯纱；

上述的热熔纤维为热熔共聚酰胺纤维，该热熔共聚酰胺纤维为复合纤维，该复合纤维包含共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料，其中，共聚酰胺材料、粘接助剂和无机纳米材料的质量比为(85-98.5):(1-10)：(0.5-5)；

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或磷酸酯偶联剂对无机纳米材料进行表面改性，然后以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与经表面改性的无机纳米材料按质量比为(60-70)：(30-40)的比例熔融共混造粒，制得第一母粒，以熔点为85℃-95℃的共聚酰胺材料与粘接助剂按质量比为(50-60)：(40-50)的比例熔融共混造粒，制得第二母粒，然后按设计要求将第一母粒、第二母粒与熔点为95℃-130℃的共聚酰胺材料熔融纺丝，制得上述热熔共聚酰胺纤维。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，上述粘接助剂为共聚酰胺接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-甲基丙烯酸金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸甲酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸乙酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸酐三元共聚物金属盐离聚体、聚乙烯接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/辛烯共聚物接枝马来酸金属盐离聚体、乙烯/丁烯共聚物接校马来酸金属盐离聚体中的一种或多种；上述无机纳米材料为二氧化硅、碳酸钙、蒙脱土、二氧化钛中的一种或多种,无机纳米材料粒径为15纳米-20纳米，比表面积为150±l0m²/g。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按地毯预先结构设计，将绒头纱、纬纱和经纱交织后制得胚毯，对胚毯热压处理使第二包覆层熔化流动，经冷却固化，粘接绒头纱与纬纱以及纬纱与经纱，再经后续处理后得到上述的地毯。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，上述对胚毯热压处理采用远红外或热空气预热后再进行热辊加压；在胚毯进入热辊筒表面前,先采用远红外或热空气对胚毯进行预热，在热辊筒表面设置有1-3个压辊，热辊筒为主动转动，压辊为从动转动，胚毯为从动传动，热辊筒表面温度为120℃-160℃，胚毯依次经过不同压辊进行热加压；胚毯离开热辊后进入保温区内进行等温结晶。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，上述挂绒头纬纱的复合纱为采用包覆机或花式捻线机加工而成的复合纱。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，以由尼龙6或尼龙66形成的纤维长丝或短纤纱为第一包覆层，以热熔共聚酰胺纤维形成的长丝或短纤纱为第二包覆层，在包覆第一包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为10厘米-20厘米，在包覆第二包覆层时包覆机或花式捻线机的导丝勾距离为1厘米-15厘米,且第二层包覆时导丝勾的距离比第一层包覆时导丝勾的距离低5厘米以上；

第一包覆层呈紧密状态缠绕在芯纱上，第二包覆层呈蓬松状态缠绕在第一包覆层表面上，经对挂绒头纬纱的芯纱进行第一层包覆和第二层包覆后制得上述挂绒头纬纱。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，上述地毯为机织威尔顿地毯或机织阿克明斯特地毯。