CN108350647A - 制造纺织产品的方法、该纺织产品的用途以及用于应用该方法的装置 - Google Patents

制造纺织产品的方法、该纺织产品的用途以及用于应用该方法的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及制造纺织产品的方法，该纺织产品包含具有宽度和长度的第一片材，以及固定到该片材上以在其上形成绒毛的聚合物纱线，所述方法包括：提供所述片材；穿过所述片材缝合所述聚合物纱线以在所述片材的第一表面上形成绒毛，并在所述片材的第二表面上形成所述纱线的环；沿着加热元件在平行于所述片材的长度的方向上运输所述片材，所述加热元件指向所述片材的第二表面；利用所述加热元件加热所述第二表面以至少部分熔化所述纱线的环，从而将所述纱线固定到所述片材上，其中所述方法包括：与所述加热元件接触地运输所述片材，其中所述加热元件是静止的刚性板状元件，所述板状元件具有与所述片材的宽度相对应的宽度，以及平行于所述片材的长度延伸的长度，所述板在其长度方向上弯曲，其中所述板的外周与所述片材接触。本发明还涉及利用新方法获得的纺织产品的使用方法和用于应用所述方法的装置。

Description

制造纺织产品的方法、该纺织产品的用途以及用于应用该方 法的装置
技术领域
本发明涉及制造纺织产品的方法，该纺织产品包含具有宽度和长度的第一片材，以及固定到该片材上以在其上形成绒毛(pile)的聚合物纱线，所述方法包括：提供所述片材；穿过所述片材缝合所述聚合物纱线以在所述片材的第一表面上形成绒毛，并在所述片材的第二表面上形成所述纱线的环；沿着加热元件在平行于所述片材的长度的方向上运输所述片材，所述加热元件指向所述片材的第二表面；和利用所述加热元件加热所述第二表面以至少部分熔化所述纱线的环，从而将所述纱线固定到所述片材上。本发明还涉及利用新方法获得的纺织产品的使用方法和用于应用所述方法的装置。
背景技术
EP1598476(转让给Klieverik Heli)描述了一种制造如上所述的纺织产品的方法。特别地，第一片材充当主要背衬，在纱线已经固定到其上之后，第一片材可以充当制造地毯或其他纺织产品的中间体，在该方法中，背衬不使用胶乳来将纱线锚定在适当的位置。背衬包含具有热塑性纱线(也称为纤维)的绒毛的片材，所述热塑性纱线被穿过片材的厚度缝合并从片材的上表面伸出以形成绒毛。在下表面，纱线从第二表面延伸并形成环(从第二表面延伸并由于缝合过程本身或仅仅是由于重力而形成环的纱线的部分)以提供纱线到片材的中间锚定(纱线仍然可以通过手动仅施加轻拉力而被容易地移除)。然后沿着加热的辊表面供应背衬(环向上)，并将其底面压在辊上，因此纱线将熔化。Klieverik陈述了：冷却后，纱线彼此以及纱线和背衬牢固地锚定在一起，而不需要胶乳聚合物。一个实施方式教导：可以将热塑性粘合剂(例如热熔粘合剂)作为粉末额外施加到背衬的底面，因此加热的表面将纱线和粘合剂熔在一起以在绒毛、粘合剂和背衬之间产生良好的粘合。在另一个实施方式中，可以在加热后以垂直于背衬表面的方向(即从下面)向背衬和绒毛施加压力(例如通过压力辊)以将塑化的纱线涂抹在一起，以增强它们的相互粘合，从而允许加热的辊保持在较低的温度下，低于纱线仅靠热量而熔融时的温度。由于纱线和背衬片材可以由同一种聚合物制成，所以该方法提供了可以容易地再循环中间背衬的优点。没有不相容的乳胶渗透到纤维绒毛中。与现有技术方法相比，还节省了能量和原料成本。
WO2012/076348(Niaga)描述了一种制造纺织产品的方法，其甚至改善了纱线的锚固强度。在该方法中，将含有第一纱线的片材压在加热的叶片(blade)的边缘上，其中该叶片是静止的以在熔化的纱线材料上提供沿纵向(即平行于片材的长度的方向，也称为“机器方向”或“运输方向”)的额外机械力，这使得在铺开纱线的材料的同时该纱线仍然被熔化，从而导致第一片材和纱线之间更强的结合。研究公开(RD591084)也于2013年6月25日以匿名方式发布，其描述了使用相应方法与聚酯热熔胶结合制造地毯的方法。
德国公开说明书(Offenlegungsschrift)DE 4122993 A1描述了一种方法(第4栏，第15-32行)，其中使用不连续加热过程在背侧熔化纱线，其中加热元件是加热板。将这种具有与片材宽度相对应的宽度的板逐步压在片材上，直至在每个步骤中都实现了足够的加热以熔化纱线并使其结合到片材上。
Evans等人在US 4,624,878中描述了熔化挡风雨条(weatherstripping)产品背面的纱线的各种方法。在第一种方法中，使用与产品接触地旋转的加热辊(对应于Klieverik方法)。或者，使用柔性加热指，所述指是静止的(参见图15，元件130)。沿着与产品接触的这些指拖动产品，以熔化产品背侧的纱线。
像Evans一样，EP 1 892 332描述了一种加热辊，其通过旋转与其接触的带有簇绒纱线的片材来熔化背面的纱线。此外，EP 1 892 331公开了一种作为加热元件的板。其没有描述该板是否以与产品接触的方式使用，或者该板是否以不连续的方式使用，如上面提到的德国公开说明书中所示，或者以连续方式使用。
发明目标
本发明的一个目标是提供经改进的制造纺织产品的方法。
发明概述
为了实现本发明的目标，已经设计了“技术领域”部分中所限定的制造纺织产品的方法，其中所述方法包括：与加热元件接触地运输片材，其中所述加热元件是静止的刚性板状元件，所述板状元件具有与所述片材的宽度相对应的宽度(不排除该板由多个邻接的子元件构成)，和平行于所述片材的长度延伸的长度，所述板在其长度方向上弯曲，其中所述板的外周与所述片材接触。沿着片材和弯曲板之间的接触长度，弯曲相对于片材凸起，即其朝向片材凸出。
关于从EP1598476已知的加热转鼓(drum)，当前的板具有加热元件的总热容低得多的优点。转鼓或辊固有地具有较大的必须被加热并保持在其工作温度下的体积。实际上，小直径转鼓是不可能的，因为这样的话与待加热产品的接触长度太短，从而不能在不燃烧聚合物的情况下使聚合物充分熔化。而且，即使可以使用小直径转鼓并迫使产品沿其圆周的90％行进以提供足够的接触长度，主要背衬片材也会由于被迫沿着转鼓的小半径与转鼓接触地行进而机械性能变差。虽然大的热容对于维持稳定的工作温度是有利的，但是对于加热过程的快速启动或调节是非常不利的。加热板提供了热容相对小的优点，这允许更自由地操作制造过程。
关于从WO2012/076348已知的叶片，板具有更好地维持在预定温度下的优点，在高加工速度下尤为如此。当在产品行进速度高的情况下提取热量时，叶片的边缘会过度冷却。只有通过选择能够极好地传导热量的材料，并且通过在叶片的另一端使叶片过热，才有可能获得足够高的朝向叶片边缘的热流。然而，这样的过程不是很稳定并且难以控制。
关于从DE 4122993或EP 1 892 332已知的加热板，现有方法的优点在于，产品被沿着与其接触的加热元件连续运输。这提供了一种相对容易放大的方法。而且，如现有技术中已知的那样，设计平板是非常困难的，所述板具有对应于用于制造纺织产品的典型片材的宽度(即4米)的宽度，并且同时能够在板的整个表面上用均匀的压力将板压到纺织产品的背面。在实践中，一些区域的处理压力高于其他区域，因此熔化和压制过程也会随着板的区域而变化。在本发明的方法中，(连续凸起的)曲线确保片材在其整个表面区域上与板均匀接触。
关于从US 4,624,878中已知的加热指，当前的板具有能够达到较高接触力的优点。本领域已知的柔性指不能用于轧光表面，只能用于传递热量。甚至在已知设置中热量的传递也受到限制，因为与其中使用刚性板的情况相比，指与纺织产品之间的机械接触不太强烈。使用刚性板时，可以利用高牵引力沿着板运输片材，以确保片材在板的区域上以强力接触。
本发明还涉及使用根据上述方法能够获得的纺织产品用于覆盖建筑或任何其他人工构造或天然构造的表面的用途。
本发明还涉及一种用于制造纺织产品的装置，所述纺织产品包含具有宽度和长度的第一片材，以及固定到该片材上以在其上形成绒毛的聚合物纱线，所述纱线被穿过所述片材缝合以在所述片材的第一表面上形成绒毛，并在所述片材的第二表面上形成所述纱线的环，所述装置包含：加热元件，其用于将所述纱线的环至少部分加热至高于所述聚合物的熔化温度的温度；运输工具，其用于沿着与其接触的加热元件在平行于片材长度的方向上运输所述片材，其中所述片材的第二表面指向所述加热元件；并且其中，所述加热元件是静止的刚性板状元件，所述板状元件具有与所述片材的宽度相对应的宽度，和平行于所述片材的长度延伸的长度，所述板在其长度方向上弯曲，所述板的外周指向所述片材。
定义
纺织产品是包含纺织物(即主要由天然纤维或人造纤维制成的材料，通常被称为缝线(thread)或纱线)和任选的其他组分(例如背衬层、载体层和/或粘合剂)的产品。纺织产品通常包括粘附到背衬的上层绒毛(其中凸起的绒毛纤维也被称为产品的“拉毛(nap)”)，但也可以是平纹织物。这类产品可以具有各种不同的构造，例如织造的、针毡、打结的、簇绒的和/或刺绣的，但簇绒产品是最常见的类型。绒毛可以被切割(如在剪绒地毯中)或形成环(如在Berber地毯中)。
聚合物纱线是这样的纱线，其中形成纱线的物质是天然的或合成的热塑性聚合物。纺织产品中使用最广泛的聚合物纱线是聚酰胺和聚酯纱线。聚酰胺主要是PA6或PA6,6，所用的聚酯主要是聚对苯二甲酸乙二醇酯，通常简称为PET。典型地，用于纱线的聚合物具有约220-280℃的熔点(Tm)和约150℃至约180℃的玻璃化转变温度(Tg)。
纱线的环是一定长度的这种纱线，其可以远离纱线的基本部分弯曲(不排除环比主要部分本身长)。对于纺织产品而言，纱线的基本部分是形成产品的上面、可见部分的那部分。例如，对于地毯而言，纱线的基本部分是形成绒毛的那部分纱线。对于服装而言，纱线的基本部分是形成服装的外表面部分的那部分纱线。环是从产品的背面延伸的那部分。
板状元件是其厚度小于其宽度和长度的元件，与例如其中宽度与厚度相同的转鼓或辊形成对比。板状元件在其宽度、长度和高度方向上具有两个明显的相对表面，而辊或转鼓仅在其轴向方向上具有明显的相对表面。
刚性元件是这样的元件，其在正常使用过程中受到通常施加在该元件上的力时，宏观上不变形。
弯曲板的半径是在板的连续凸出部分中最符合板的外周的圆的半径。
片材是基本上二维块(mass)或材料，即，宽且薄，通常但不一定是矩形的，并且固有地具有两个相对的表面。
缝合是一种通过针脚机械地制造物体的纱线部分的方法，或通过类似针脚的方式，例如通过簇绒、针织、缝纫、编织等。
轧光是利用压力和/或热使表面光滑的过程。
热熔粘合剂是热塑性粘合剂，其被设计成被熔化，即被加热以从固态转变成液态以在凝固后粘附材料。热熔粘合剂通常是非反应性的，结晶的并且包含少量或不含溶剂，因此为了提供足够的粘合，固化和干燥通常不是必需的。
中央处理单元是被编程为处理数据的硬件系统。硬件不需要是一个单元，而是可以包括通过例如无线连接可操作地连接的几个分布式单元。
本发明的实施方式
在第一个实施方式中，当片材与加热元件接触时，在加热元件和片材之间的接触长度的至少一半上，绒毛未被压缩。换句话说，片材与加热元件接触而至少对于在接触长度的一半未施加朝着加热元件指向第一表面的力。为了优化产品背侧的纱线的聚合物和加热元件之间的热流，本领域中通常例如使用压辊或其他压制元件将带有纱线的片材连续压在加热元件上。申请人发现这对于其中绒毛不具有恒定高度的纺织产品可能是不利的。例如许多地毯、毯子和垫子就是这种情况。考虑到绒毛高度的差异，压制可能导致朝向纱线环的热流的差异，因此导致不同的熔化和铺展过程，从而导致不均匀的纺织产品。为了使该方法对于这种纺织产品也能够自由使用，发现在片材的第一侧上的任何压制工具的接触长度的至少一半上延迟是更好的。优选地，在片材和加热元件之间的接触长度的超过60％、70％、80％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％至100％上，不使用压制工具。
在本发明的第二个实施方式中，弯曲板的半径在0.1-10米之间。发现如果半径小于0.1米，则可能会有太多片材变形。大于10米的半径也不是优选的，因为在如此大的半径下，特别是当产品的宽度大于1米、特别是约4米时，存在以下巨大风险：加热元件和产品之间在某些位置会失去接触(参见，在平面上运输的橡胶运输带：橡胶带可能会在表面上“弹起”并在某些位点暂时失去其接触)。这会导致不均匀的加热，并因此导致纱线环不均匀熔化。这可进而导致纱线的不均匀结合和/或最终纺织产品的不均匀加工和耐久性。半径可以取以下值：0.10、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.20、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.30、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39、0.40、0.41、0.42、0.43、0.44、0.45、0.46、0.47、0.48、0.49、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95、1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5或10.0米。在一个实施方式中，弯曲板的半径在0.2-2米之间。
在另一个实施方式中，片材和弯曲板之间的接触长度是可变的。通过在该方法中提供弯曲板和片材之间的可变接触长度，基本上控制加热和熔化过程是非常容易的。虽然改变板的温度也是一种选择，但由于板的固有热容，改变板的温度需要时间。为了使加热过程瞬时发生变化，使得接触长度是可变的。这可以以各种方式来实施，例如通过使用邻近弯曲板的片材的可移置引导件(例如辊或楔形物)以增加或减少片材和板之间的接触长度，或通过改变在片材的运输路径中板的取向以增加或减少片材和板之间的接触长度。
在另一个实施方式中，将片材压在板上以改善片材的均匀加热和因此纱线的均匀熔化。为此，使用压力元件，其与片材的第一表面(绒毛侧)接触，并将片材压靠在弯曲板上。为了允许均匀压力并同时使损坏绒毛的风险最小化，优选的是压力元件不仅在片材的宽度(即横向于片材的加工方向的方向)上提供压力，而且在长度上(即在片材的二维表面区域上)提供压力。这可以例如使用带来实现，所述带例如为与片材一起通常以相同的表面速度行进的带，所述带在引导元件(例如辊)上被引导，所述引导元件可以相对于弯曲板朝向或远离板移动以改变带压在片材上的压力。
在又一个实施方式中，使用被迫与板热接触地行进的温暖液体来加热板。已发现，通过使用沿着板热接触地行进的液体是一种方便的方式来使板保持处于恒定温度，能够抵消朝向待熔化的聚合物材料的连续热流，尽管事实上与例如使用加热转鼓相比板固有地具有相对低的热容。不仅液体的温度可以变化，而且可以以更方便、更快的方式改变液体的流速。在另一个实施方式中，其中液体流经与板热接触的一个或多个单独的管道，液体被迫在至少第一和(分开的)第二相邻管道中行进，其中所述第一管道中液体的流动方向与相邻的第二管道中液体的流动方向相反。
在另一个实施方式中，在加热元件的远端部分处，第一片材被运输通过轧光辊隙。申请人认识到，虽然加热元件除了熔化纱线之外还提供熔化材料的机械光滑，这归因于片材和板之间的接触，但光滑作用可能并不总是足以获得最佳性质。特别地，取决于例如第一片材的类型(例如纤维织物、非织物或非纤维连续片材)、聚合物的类型(例如聚酯、聚酰胺、聚丙烯)和接触长度，可以获得不同的光滑作用。在某些情况下，所获得的光滑作用不足以达到所需的表面纹理均匀性。在这种情况下，可以使用远端轧光辊隙来获得该纹理均匀性。在另一个实施方式中，轧光辊隙处的至少部分熔化的聚合物纱线的温度低于纱线的聚合物的熔化温度，并且任选地高于聚合物的玻璃化转变温度。值得注意的是，该轧光辊隙还可以有利地用于“技术领域”部分中所限定的制造纺织产品的方法中，因此不存在刚性弯曲板，或者用于相应地构成的任何装置中(因此没有刚性弯曲加热板，而是具有通用加热工具以至少部分熔化纱线的环)。
在一个实施方式中，所述方法包括：在至少部分熔化的环凝固之后，测量其上具有至少部分熔化的纱线的环的第二表面的粗糙度，并且如果所述粗糙度不同于预定的表面粗糙度，则利用加热元件调节第二表面的加热，以获得不同的表面粗糙度。申请人认识到，纱线结合的主要强度(即由于该片材的第二表面上的纱线的至少部分熔化所致的纱线与第一片材结合的强度)不是纺织产品耐久性的唯一决定因素。特别是当使用中的产品被粘附到第二片材或其他表面时，第二表面的表面纹理在环熔化之后看起来也具有显著的影响。特别地，对第二片材(或其他表面)的粘附的耐久性，所述耐用性对纺织产品的磨损具有显著影响，看起来依赖于第二表面的所得表面纹理。在本领域中，这很可能没有被视为一个重要的因素，因为人们通常谋求重复的制造结果。如果这导致每次生产运行都具有相同的表面纹理，则表面纹理的影响未必被认识到。然而，申请人认识到，在多年以来的连续制造过程中，由于聚合物纱线的熔化精确地不变，所以几乎不可能保留可能影响表面纹理的所有变量。环境条件可能会发生变化，使用的材料可能会发生变化(甚至是分批)，工艺设备可能会发生变化而不被注意到等。此外，申请人认识到，对于纺织产品的每种应用，不同的表面纹理可能是最佳的。然而，利用根据当前实施方式的方法，能够充分考虑所有以上情况。通过测量表面粗糙度(其包括测量表面粗糙度指标或参数)，并将该粗糙度与预定的适当粗糙度进行比较，例如通过检查粗糙度是否在预定范围内，可以使制造纺织产品的方法立即适应于对表面纹理有影响的任何变量，以获得具有不同的表面粗糙度的产品，从而满足所需的性质，特别是满足纺织产品耐久粘附到第二片材或其他表面所需的性质。
在一个实施方式中，通过调节上述第二表面的加热和/或通过调节所述轧光步骤来调节纺织产品的制造过程。申请人发现：如果不满足预定的规格，则通过调节加热步骤本身，表面纹理被最方便地改变。
在其中纺织产品是第一片材和第二片材的层压纺织产品即层压体(即包含彼此机械连接的多个堆叠层的结构)的实施方式中，在根据如上所述的任何实施方式处理第一片材的第二表面之后，将粘合剂施加到该第二表面，所述第二片材粘附于所述粘合剂。在另一个实施方式中，粘合剂是热熔粘合剂，例如包含至少50重量％的聚合物的热熔粘合剂，所述聚合物选自聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚(酯-酰胺)、聚烯烃、其混合物和/或其共聚物。
发明人认识到，片材和板之间的摩擦可能是一个重要的控制因素。特别是由于片材可能不具有无限的高撕裂强度，并且由于高摩擦力可能导致不受控制的热量积聚和散失到片材中。对于较宽的片材(例如处于典型宽幅地毯(4米及以上)宽度的片材)和在高工艺速度(例如高于5m/min)下，摩擦水平会变得更加重要。为了有效地控制摩擦，发明人发现引入某种程度的表面粗糙度是有利的，所述表面粗糙度通常具有大于1(μm)，优选大于2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或甚至大于10μm的Ra值。虽然预期会是一个问题，但引入的粗糙度不一定会负面影响纱线的均匀熔化，只要应用粗糙度使得第二表面的每个部分都有效地具有相同(或大致相同)的与板的接触长度即可。
在层压纺织产品的另一个实施方式中，在第一片材和第二片材之间提供中间层，其中所述中间层是有弹性的，以允许该层沿着第一片材的第二表面或沿着邻近该中间层的第二片材的表面局部变形。这个实施方式看起来适合于防止或至少减轻层压纺织产品的常见问题：层压体中的内部应变，特别是由于湿度、温度或其它环境变量的影响。内部应变可能会导致各种问题。例如，对于块式地毯，内部应变可能导致卷曲问题：块的边缘或角落倾向于卷曲。边缘或角落的卷曲是一个问题，因为这些边缘通常与待覆盖的表面的边缘不一致，因此卷曲的边缘或角部可能导致被覆盖表面的中心区域的不平整。对于宽幅地毯，内部应变可能导致变形，使得在地毯的两个部分的接头处形成间隙。此外，对于任何层压纺织产品，内部应变可能导致凸起和局部过度磨损。发生内部应变的一个重要原因是层压体固有地包含不同的层(注意：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)，所述不同的层需要为纺织产品(从现在起也称为“地毯”，不排除其他类型的纺织产品，如内饰、服装和墙遮盖物)提供非常不同的性质：第一片材(也称为主要背衬)需要稳定地支撑绒毛纱线。第二片材(也称为次要背衬)通常为纺织产品提供尺寸稳定性。由于这个原因，不同层的结构本质上是不同的。因此，即使当例如第一片材和第二片材由同一种材料制成时，仍固有地存在内部应变的出现，这归因于由于潮湿和温度的作用而导致的不同变形。当使用不同的材料来构成片材时，特别是当这些材料本身由于潮湿和/或温度而不同地膨胀和收缩时，问题甚至会更严重。例如，用于制造地毯的典型聚合物是聚酰胺、聚酯和聚烯烃(polyalkylene)。这些聚合物由于潮湿和温度而具有完全不同的变形特性。现在已经出乎意料地发现：当在第一片材和第二片材之间使用如上所述的弹性层时，该问题可被解决或至少减轻。不受理论的束缚，认为由于如上所述的弹性性质，使得每个片材可以在水平方向上扩张或收缩(“变形”)，而与另一个片材的膨胀或收缩无关，因此，不会产生(或只产生低的)内部应变(其可能导致卷曲或其他变形)。这可以如下理解：由于中间层的弹性，其允许该层中的材料沿着至少一个片材的表面的局部变形，因此片材(之一)的水平变形现在可以被中间层局部吸收，而没有机械力从第一片材直接传递到第二片材或从第二片材直接传递到第一片材。
在另一个实施方式中，中间层是针织层。虽然纤维本质上是连续的，但针织层看起来完全适合仅允许局部变形。像适合于脚的每条曲线的针织筒袜一样，针织层可以容易地局部变形而不将力传递到邻近区域。用于本发明中的针织层例如有可从德国Emsdetten的TWE获得的
上文详细描述的根据本发明的方法的所有实施方式加以必要的变更相应地在根据本发明的装置中加以必要的变更。特别地，弯曲板的半径如上所示，引入的板的表面粗糙度以及将片材压在弯曲板上的额外工具。因此，事实上，在根据本发明的装置的实施方式中，片材和弯曲板之间的接触长度是可变的。此外，在另一个实施方式中，板与至少一个管道热接触以允许加热的液体与板热接触地流动。在另一个实施方式中，为了在制造过程中甚至还提高待均匀加热并保持在预定温度的板的性能，板包含两个分开的相邻管道，所述管道具有相反的液体流动方向。以与上文所述相同的方式，在一个实施方式中，装置在加热元件的远端部分包含轧光辊隙(calendering nip)。为了能够并且控制该过程以达到第二表面的预定表面粗糙度，一个实施方式中的装置包括传感器，其用于测量加热板的远端部分处的第二表面的粗糙度；以及CPU，其基于使用所述传感器测量的表面粗糙度数据来控制片材的加热。
现在将基于以下附图和实施例来进一步解释本发明。
实施例
图1示意性地示出了根据本发明制造的纺织产品的横截面。
图2示意性地示出了根据本发明的纺织物制造过程的细节。
图3示意性地示出了层压构造。
图1
图1是根据本发明制造的层压纺织产品1的一个实施方式(在这种情况下是地毯块)的各个层的示意图。该地毯块包含第一片材2，所谓的主要背衬，其可以是簇绒非织造密封聚酯背衬。聚酯纱线5从该第一片材的第一表面3延伸并且使用参照图2所述的纱线熔化方法被密封到片材的第二表面4。该第一片材的重量通常为约500-800g/m2。为了提供机械稳定性，块1包含第二片材6，在这种情况下为聚酯针毡背衬。该第二片材的重量通常为约700-900g/m2。第一片材和第二片材之间是任选的弹性层10(其可以是例如重量为330g/m2的聚酯膨胀羊毛，可从德国Emsdetten的TWE作为Abstandsvliesstof获得)。使用胶水将三个层(第一片材和第二片材以及中间层)层压在一起，该胶水可以是可从DSM(Geleen，荷兰)获得的聚酯热熔胶，其以约300g/m2的重量施加为层11和12。
图2
图2示意性地示出了根据本发明的纺织物制造过程的细节。在图2所示的构造中，存在刚性弯曲加热板500。在该实施方式中，板是半径为0.37米、长度为40厘米、厚度为1厘米的铝板。通过具有以相反方向供应295℃的热油的外部管道501和502，向板提供双面加热。油在加热槽503中被加热，然后被泵送到板并在通过板的体积循环之后(图2中未示出朝向和来自加热槽的板外部的导管)返回到加热槽503。使该板500的加热的外周(凸起)表面510与待加工的产品接触，在该产品中，示出了第一片材2，其通常是通过诸如簇绒的缝合工艺向其施加纱线的主要载体。第一片材被面向上运输，使得绒毛的指向远离加热板500。在运行中，加热板是静止的，并且相对于板在从辊隙301到传感器300的方向上运输产品。
该装置包含用于板的入口辊隙301，所述辊隙形成于两个辊304和304’之间。辊隙在双箭头A所示的竖直方向上可移置。以这种方式，板和产品之间的接触长度可以变化。在辊隙的最低位置，接触长度最大(即弯曲板500的整个长度)；在辊隙的最高位置，接触长度最小(在这种情况下，是板500的长度的三分之一)。在板的末端，片材2被辊302引导朝向轧光辊隙，所述轧光辊隙由冷的固定杆305和辊306组成。冷杆和辊(其通过CPU 320控制)的温度使得产品在辊隙中具有介于纱线的聚合物材料的Tg(玻璃化转变温度)和Tm(熔化温度)之间的温度。该辊隙可用于对纺织产品或实际上纺织产品背面产生额外的轧光作用。
利用CPU(中央处理单元)320控制入口辊隙301的位置、加热槽503的热以及轧光辊隙(305，306)的压力和温度。该单元使用通过传感器300测量的纺织产品背面的表面粗糙度数据来控制这些不同的部分。为此，通过线315将传感器连接到CPU。分别通过线316、317和318将辊隙301、槽503和轧光辊隙连接到CPU。
具有上述构造的待加工的(中间)纺织产品可以由带有聚酯纱线割绒(簇绒到片材中)的主要片材组成。纱线通常具有约260-280℃的熔化温度。利用285-300℃的加热元件500的温度对该产品进行加工，以加热产品。产品的宽度为约4米，对应于弯曲加热元件500的宽度为4.20米，以每分钟2米或更高的速度供应所述产品。由于弯曲的构造，将产品拉到加热元件上的压力为约每平方厘米1.25牛顿。以这种方式，片材的第二表面上纱线的环被部分熔化并在第二表面上机械展开，从而形成将纱线锁到第一片材中的半连续熔化材料层。取决于加热元件的温度、辊隙301的位置和轧光辊隙的使用，这将导致具有或多或少光滑化的(smoothed)表面的第二表面，所述光滑化的表面具有某种明显的表面纹理。
加热块的下游(远端)，在其指向产品2的第二表面的部分上熔化材料被充分凝固，是光学表面粗糙度测量传感器300。利用该传感器，可以测量第二表面的2D表面粗糙度并经由线315将对应于该表面粗糙度的数据发送到CPU 320。在该CPU中，将实际表面粗糙度数据与预定值进行比较。如果数据匹配这些值，则不会对制造过程进行调节。然而，如果数据表明粗糙度太小(表面太光滑)或太大(表面太粗糙)，则可以调节产品和板之间的接触长度。还可以调节油的加热温度、油通过板的流速或轧光辊隙的作用，以使产品的下一个部分满足预定的表面粗糙度数据。
图3
图3示意性地示出了用于将第二片材(在这种情况下是尺寸稳定的次要背衬)施加到利用结合图2所述的方法产生的第一片材的背面的层压构造。在该实施方式中，术语“靶片材”表示按一个接一个的顺序施加的单独的弹性层和第二片材，或者一起施加到第一片材的它们二者的组合层压体。第二片材和弹性层都可以具有聚酯。在该图中，示出了第一辊600，将根据结合图2描述的方法制造的所述(预制)产品的2米宽织物卷绕到该辊上。将该产品从辊600解绕以使其背侧217与第二辊601接触。该辊被设置成向背侧217施加一层热熔粘合剂(HMA)219。为此，辊601和602之间存在大量HMA 219并加热。可以通过调节这两个辊之间的间隙来调节该层的厚度。施加HMA的部分的下游是靶片材215，该片材从辊子603解绕。将该片材压在热粘性粘合剂上并在单元700中冷却。该单元由两个带701和702组成，它们一方面将靶片材215压在初级产品(即，与纱线结合的第一片材)上，另一方面将粘合剂冷却至低于其凝固温度。然后将所得到的最终产品201(对应于图1的纺织产品1)卷绕在辊604上。在替代性实施方式中，在线进行关于图2所述的纤维结合工艺和层压工艺。在这种情况下，图2中所示的纤维结合装置可被放置在辊600和辊601之间。在该实施方式中，所施加的HMA是如前所述的Research Disclosure RD591084中所述的实施例D的聚酯。在将该HMA施加到主要背衬的背侧的位置处，辊601的合适温度为140℃。通过具有2mm的间隙，以2m/min的最高线速度(web speed)，未旋转的辊602和圆周速度为±1.6m/min的辊601施加厚度为约500g/m2的HMA。这足以将靶片材215胶合到主要背衬(即第一片材)上。
可任选地将热熔粘合剂设置为厚度小于1mm、有用地小于0.5mm、更有用地为0.2-0.4mm的层。而在市场上现有技术的地毯中，热熔层通常具有远大于1mm的厚度，申请人发现，当将该层的厚度减小至1mm或更小时，仍然可以获得足够的粘附。因此，本发明的纺织产品中存在的粘合剂层可以具有的优选平均厚度为50μm至1mm，更优选0.1mm至0.8mm，最优选0.2mm至0.4mm。用于形成本发明的纺织产品中的粘合剂层的HMA的量可以为单位面积的粘合剂层0.01-1000g/m2的HMA。在另一个实施方式中，HMA可以以0.05-800g/m2的量施用。在另外一个实施方式中，HMA可以以0.1-600g/m2的量施用。

Claims (18)

1.一种制造纺织产品的方法，该纺织产品包含具有宽度和长度的第一片材，以及固定到该片材上以在其上形成绒毛的聚合物纱线，所述方法包括：
-提供所述片材，
-穿过所述片材缝合所述聚合物纱线以在所述片材的第一表面上形成绒毛，并在所述片材的第二表面上形成所述纱线的环，
-沿着加热元件在平行于所述片材的长度的方向上运输所述片材，所述加热元件指向所述片材的第二表面，
-利用所述加热元件加热所述第二表面以至少部分熔化所述纱线的环，从而将所述纱线固定到所述片材上，
其特征在于，所述方法包括：与所述加热元件接触地运输所述片材，其中所述加热元件是静止的刚性板状元件，所述板状元件具有与所述片材的宽度相对应的宽度，以及平行于所述片材的长度延伸的长度，所述板在其长度方向上弯曲，其中所述板的外周与所述片材接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述片材与所述加热元件接触时，在所述加热元件和所述片材之间的接触长度的至少一半上，所述绒毛未被压缩。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述弯曲板的半径在0.1-10米之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述弯曲板的半径在0.2-2米之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述方法中，所述片材和所述弯曲板之间的接触长度是可变的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用被迫与所述板热接触地行进的温暖液体加热所述板。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述液体流经与所述板热接触的一个或多个分开的管道，其特征在于，所述液体被迫在至少第一和第二相邻管道中行进，其中所述第一管道中液体的流动方向与相邻的第二管道中液体的流动方向相反。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述加热元件的远端部分处，所述第一片材被运输通过轧光辊隙。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述轧光辊隙处的所述至少部分熔化的聚合物纱线的温度低于所述纱线的聚合物的熔化温度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在这些至少部分熔化的环凝固之后，测量其上具有至少部分熔化的所述纱线的环的第二表面的粗糙度，并且如果所述粗糙度不同于预定的表面粗糙度，则利用所述加热元件调节所述第二表面的加热，以获得不同的表面粗糙度。
11.根据权利要求1-10中任一项能够获得的纺织产品用于覆盖建筑或任何其他人工构造或天然构造的表面的用途。
12.一种用于制造纺织产品的装置，所述纺织产品包含具有宽度和长度的第一片材，以及固定到该片材上以在其上形成绒毛的聚合物纱线，所述纱线被穿过所述片材缝合以在所述片材的第一表面上形成绒毛，并在所述片材的第二表面上形成所述纱线的环，所述装置包含：
-加热元件，其用于将所述纱线的环至少部分加热至高于所述聚合物的熔化温度的温度，
-运输工具，其用于沿着与其接触的加热元件在平行于片材长度的方向上运输所述片材，其中所述片材的第二表面指向所述加热元件，
-其中，所述加热元件是静止的刚性板状元件，所述板状元件具有与所述片材的宽度相对应的宽度，以及平行于所述片材的长度延伸的长度，所述板在其长度方向上弯曲，所述板的外周指向所述片材。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置被构造成使得：当所述片材与所述加热元件接触时，在所述加热元件和所述片材之间的接触长度的至少一半上，所述绒毛未被压缩。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的装置，其特征在于，所述片材和所述弯曲板之间的接触长度是可变的。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的装置，其特征在于，所述板与至少一个管道热接触以允许加热的液体与所述板热接触地流动。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述板包含两个分开的相邻管道，所述管道具有相反的用于液体流动的方向。
17.根据权利要求11-16中任一项所述的装置，其特征在于，在所述加热元件的远端部分处，所述装置包含轧光辊隙。
18.根据权利要求11-17中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括传感器，其用于测量所述加热板的远端部分处的所述第二表面的粗糙度；以及CPU，其基于使用所述传感器测量的表面粗糙度数据来控制所述片材的加热。
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