CN109642391A - 具有隐藏式基底构件的地板垫 - Google Patents
具有隐藏式基底构件的地板垫 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及可洗涤的具有隐藏式基底构件的多构件磁性地板垫。该地板垫包含纺织品构件和基底构件。所述纺织品构件和所述基底构件通过磁吸引彼此附接。通过在纺织品构件和基底构件中掺入磁性颗粒来提供磁吸引。纺织品构件设计成被污染、洗涤和重复使用，从而在诸如建筑物入口通道的区域中提供理想的最终用途应用。本发明消除了洗涤地板垫的基底构件的需要，这导致环境、成本和劳力节约。本文还描述了纺织品构件与基底构件以有效方式进行对准和配置。
Description
技术领域
本发明涉及可洗涤的具有隐藏式基底构件的多构件磁性地板垫。该地板垫包含纺织品构件(textile component)和基底构件(base component)。所述纺织品构件和所述基底构件通过磁吸引彼此附接。通过在纺织品构件和基底构件二者中掺入磁性颗粒来提供磁吸引。纺织品构件设计成被污染、洗涤和重复使用，从而在诸如建筑物入口通道的区域中提供理想的最终用途应用。本发明消除了洗涤地板垫的基底构件的需要，这导致环境、成本和劳力节约。本文还描述了纺织品构件与基底构件以有效方式进行对准和配置。
背景技术
交通流量大的区域(诸如建筑物、洗手间、休息区等的入口等)通常具有最高的地板覆盖物污染问题。目前，在这些位置可以找到具有绒头表面的可洗涤一体式垫子。本发明的可洗涤多构件磁性地板垫被设计成代替这些一体式地板垫。在交通流量大、高度污染的区域中使用可清洗的多构件地板垫是实用的，因为污染的纺织品构件可以容易地移除、清洗和重新安装。这消除了清洗地板垫的基底部分的需要。从一体式垫子到多构件垫子的纺织品构件的重量和体积的减少为清洗设施节省了大量的水和能量，并为运输和安装地板垫的服务人员提供劳动力的节省。
此外，因为附接和/或对准机构能够利用大量的力来将地板垫的顶部构件和底部构件保持在一起，所以顶部纺织品构件在基底构件上的初始对准和配置可能会带来挑战。这两个构件彼此接触的大表面积会放大这个问题。在这方面，即使每单位面积的附着力是低的，大表面积意味着对滑动和移动的总阻力可以非常高，使得构件的重新对准非常困难。如果不进行校正，则纺织品与基底构件的错位可能在地板垫内产生绊倒危险，并且可能在美学上不令人愉悦。
本发明通过使用对准和配置技术来克服这些挑战，该对准和配置技术依赖于暂时减少纺织品构件和/或基底构件的表面积和/或暂时减少纺织品构件和基底构件之间的附着力。因此，本发明的可洗涤多构件磁性地板垫是对现有技术的一体式地板垫的改进。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种多构件地板垫，其包括：(a)纺织品构件，该纺织品构件包括(i)第一层簇绒地毯，所述簇绒地毯通过将正面纱线(face yarns)簇绒穿过主背衬层形成，和(ii)第二层硫化橡胶材料，所述硫化橡胶材料含有磁性颗粒；(b)基底构件，该基底构件包含(i)含有磁性颗粒的硫化橡胶或(ii)施加有磁性涂层的硫化橡胶。其中纺织品构件和基底构件通过磁吸引能够可释放地相互附接；并且其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％。
在另一方面，本发明涉及一种清洁多构件地板垫的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供如本文所述的多构件地板垫；(b)将纺织品构件从基底构件移除；(c)在工业用、商用或家用洗涤机中清洗纺织品构件；和(d)将纺织品构件重新安装在基底构件上。
在另一方面，本发明涉及一种制造多构件地板垫的方法，所述方法包括以下步骤：(a)将正面纱线簇绒进入主背衬材料以形成簇绒地毯；(b)任选地，将簇绒地毯印花；(c)提供含有磁性颗粒的未硫化橡胶层；(d)通过橡胶硫化工艺将簇绒地毯粘附到含有磁性颗粒的未硫化橡胶层上，以形成具有硫化橡胶背衬的可洗涤纺织品构件；(e)将纺织品构件切割成其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％的形状和尺寸；(f)提供包含(i)硫化橡胶和磁性颗粒或(ii)硫化橡胶和磁性涂层的基底构件；和(g)通过磁吸引将纺织品构件附接到基底构件。
在另一方面，本发明涉及一种安装地板垫的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供基底构件，其中该基底构件包含至少一个对准机构；(b)提供纺织品构件，其中纺织品构件包含簇绒地毯并且包含至少一个与步骤“a”的至少一个对准机构以对应关系起作用的对准机构，其中基底构件和纺织品构件通过所述至少一个对准机构能够可释放地彼此附接，并且其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％；(c)将纺织品构件与基底构件对准，其中通过使用对准机构完成对准步骤；和(d)将纺织品构件配置到基底构件上。
在另一个方面，本发明涉及一种多构件地板垫，其包括：(a)纺织品构件，该纺织品构件包括(i)第一层簇绒地毯，所述簇绒地毯通过将正面纱线簇绒穿过主背衬层形成，和(ii)第二层硫化橡胶材料，所述硫化橡胶材料含有磁性颗粒；(b)基底构件，该基底构件包含(i)含有磁性颗粒的硫化橡胶或(ii)施加有磁性涂层的硫化橡胶；其中纺织品构件和基底构件通过磁吸引能够可释放地彼此附接，并且其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％；和(c)至少一个对准或配置机制。
在另一个方面，本发明涉及一种多构件地板垫，其包括：(a)纺织品构件，该纺织品构件包括(i)第一层簇绒地毯，所述簇绒地毯通过将正面纱线簇绒穿过主背衬层形成，和(ii)第二层硫化橡胶材料，所述硫化橡胶材料含有磁性颗粒；和(b)基底构件，该基底构件包含(i)选自由混凝土、含纤维素材料、金属、热塑性材料、热固性材料及其任意组合组成的组的材料，和(ii)施加于基底构件的磁性颗粒或磁性涂层；其中纺织品构件和基底构件通过磁吸引能够可释放地彼此附接，并且其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％。
在另一个方面，本发明涉及一种多构件地板垫，其包括：(a)纺织品构件，该纺织品构件包括(i)第一层簇绒地毯，所述簇绒地毯通过将正面纤维簇绒穿过主背衬层形成，和(ii)至少一个表面附接装置；和(b)基底构件，其中该基底构件包含至少一个表面附接装置；并且其中纺织品构件和基底构件通过所述至少一个表面附接装置能够可释放地相互附接；其中纺织品构件和基底构件还含有至少一个边缘附接装置；并且其中纺织品构件在长度和宽度上比基底构件大至少5％。
附图说明
图1A是多构件地板垫的纺织品构件的扩展侧视图。
图1B是多构件地板垫的纺织品构件的另一个实施方式的扩展侧视图。
图1C是地板垫的纺织品构件的背面的一个实施方式的顶部透视图。
图1D是多构件地板垫的一个实施方式的扩展角度视图，显示了图1C的纺织品构件从基底构件部分地拉起。
图2是多构件地板垫的另一个实施方式的顶部透视图，其中纺织品构件从基底构件部分地拉起。
图3A是多构件地板垫的纺织品构件的背面的顶部透视图，示例了沿着纺织品构件的边缘的凹陷边界区域。
图3B是多构件地板垫的顶部透视图，示例了图3A的纺织品构件被部分地拉起并与基底构件相结合。
图4A是示例圆角的多构件地板垫的纺织品部分的背面的另一实施方式的顶部透视图。
图4B是多构件地板垫的顶部透视图，示例了图4A的纺织品构件被部分地拉起并与基底构件相结合。
图5A是多构件地板垫的背面的顶部透视图，示例了纺织品构件在其背面上具有凸起的三维人字形橡胶形突起并且基底构件在基底构件一端具有相应人字形容纳区域。
图5B示例了多构件地板垫的背面和纺织品构件与基底构件的对准。
图6A是多构件地板垫的背面的顶部透视图，示例了纺织品构件在其背面上具有凸起的三维半圆橡胶形突起并且基底构件在基底构件一端具有相应的半圆形容纳区域。
图6B示例了多构件地板垫的背面和纺织品构件与基底构件的对准。
图7是多构件地板垫的制造过程的一个实施方式的示意图。
图8是示例本发明磁性颗粒的磁性排列性质的示意图。
图9A是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图9B是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图9C是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图9D是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图9E是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图9F是示例安装本发明多构件地板垫的步骤的示意图。
图10A是多构件地板垫的含有粘合剂的基底构件的扩展侧视图。
图10B是多构件地板垫的含有粘合剂的基底构件的另一个实施方式的扩展侧视图。
具体实施方式
这里描述的本发明是可洗涤的多构件磁性地板垫。该地板垫包含纺织品构件和基底构件。纺织品构件和基底构件通过磁吸引彼此附接。
在本发明中，地板垫的基底构件完全被纺织品构件覆盖。通常，纺织品构件在重量上将比基底构件轻。相反，基底构件将比纺织品组件重。
如图1A所示，纺织品构件100可包括簇绒地毯125。簇绒地毯125包括主背衬层117和正面纱线115。主背衬层117通常包括在簇绒地毯中以赋予正面纱线稳定性。包括正面纱线115和主背衬层117的材料可以独立地选自合成纤维、天然纤维、使用天然成分的人造纤维、无机纤维、玻璃纤维和任何前述物质的共混物。仅仅举例来说，合成纤维可包括聚酯、丙烯酸类、聚酰胺、聚烯烃、聚芳酰胺、聚氨酯或其任意共混物。更具体而言，聚酯可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、或其任意组合。聚酰胺可包括尼龙6、尼龙6,6、或其组合。聚烯烃可包括聚丙烯、聚乙烯、或其组合。聚芳酰胺可包括聚对苯二甲酰对苯二胺(即)，聚对苯二甲酰间苯二胺(即)，或其组合。示例性天然纤维包括羊毛、棉、亚麻、苎麻、黄麻、胡麻、丝、大麻、或其任意共混物。使用天然成分的示例性人造材料包括再生纤维素(即人造丝(rayon))，莱赛尔纤维(lyocell)或其任意共混物。
包括正面纱线115和主背衬层117的材料可由短纤维、长丝纤维(filamentfiber)、切膜纤维或其任意组合形成。纤维可以暴露于一个或多个变形工艺(texturingprocess)。然后可以将纤维进行纺丝或以其它方式组合成纱线，例如，通过环锭纺纱、自由端纺纱、喷气纺纱、涡流纺纱或其任意组合的方式组合成纱线。因此，包括正面纱线115的材料通常包括交织纤维、交织纱线、毛圈或其任意组合。
包括正面纱线115和主背衬层117的材料可包括任何尺寸的纤维或纱线，包括细旦纤维或纱线(单丝少于一旦尼尔的纤维或纱线)。纤维或纱线的旦尼尔数范围可以从小于约0.1旦尼尔/丝到约2000旦尼尔/丝，或者更优选地，从小于约1旦尼尔/丝到约500旦尼尔/丝。
此外，包括正面纱线115和主背衬层117的材料可以部分地或全部包括各种构造(诸如，例如海岛型、皮芯型、并排型或饼状(pie)构造)的多组分或双组分纤维或纱线。取决于双组分或多组分纤维或纱线的构造，纤维或纱线可通过化学或机械作用沿着它们的长度分开。
另外，正面纱线115和主背衬层117可以包括在其中共挤出的添加剂，可以用任何数量的不同材料预涂覆，包括下文更详细列出的那些，和/或可以染色或着色以给最终用户提供其他美学特征，所述染色或着色用任何类型着色剂(诸如，例如，聚(氧化烯化的(oxyalkylenated))着色剂)以及颜料、染料、色调等。其他添加剂也可存在于目标纤维或纱线之上和/或之内，包括抗静电剂、增亮化合物、成核剂、抗氧化剂、紫外稳定剂、填料、免烫整理剂、柔软剂、润滑剂和固化促进剂等。
正面纱线115可以是染色的或者未染色的。如果正面纱线115是染色的，它们可以是溶液染色的。正面纱线的重量、绒头高度和密度将根据地板垫最终用途所需的美观性和性能要求而变化。在图1A中，正面纱线115以毛圈绒头结构示出。参见图1B，纺织品构件100以正面纱线115以割绒结构示出。当然，应该理解的是，同样可以使用包括毛圈绒头和割绒的组合的正面纱线结构。
主背衬层117可以是任何合适的主背衬材料。主背衬层117可包括织造材料、非织造材料或针织材料或其任意组合。主背衬层117的一般目的是用于支撑正面纱线115的簇绒。在一个方面，主背衬层117是非织造聚酯纺粘材料。聚酯纺粘材料的一个可商购实例是来自德国Freudenberg Nonwovens of Weinheim的在另一方面，可以使用平织聚酯带，诸如来自Propex of Chattanooga,TN的IsisTM。此外，非织造背衬材料也可适用。如果需要，可以使用由附着有短纤维或非织造织物的织物带制成的主背衬层。而且，可以使用缝编和针织聚酯织物。
包括簇绒到主背衬层中的正面纱线的簇绒地毯125可以是被热稳定化，以防止在成品垫中发生尺寸变化。热稳定或热定形过程通常包括向材料施加高于玻璃化转变温度但低于组分熔化温度的热量。热量使得聚合物组分释放内部张力并使得改善聚合物链的内部结构顺序。热稳定过程可以在张力下或在松弛状态下进行。簇绒地毯有时也被稳定化以允许纱线和主背衬在垫制造过程之前收缩。
在本发明的一个方面，簇绒地毯包括簇绒到织物中的纱线，其然后被注射或流体染色，然后与橡胶层或可洗涤乳胶背衬粘合。地毯纱线可选自尼龙6；尼龙6,6；聚酯；和聚丙烯纤维。将纱线簇绒进织造或非织造基材。纱线可以具有支撑印花所需的任何绒头高度和重量。可以使用任何印花工艺将簇绒地毯印花。在一个方面，注射染色可被用于将簇绒地毯印花。
印花油墨将含有至少一种染料。染料可选自酸性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料、分散染料及其任意混合物。酸性染料包括偶氮、蒽醌、三苯甲烷和黄嘌呤类型。直接染料包括偶氮、茋、噻唑、二噁嗪和酞菁类型。活性染料包括偶氮、蒽醌和酞菁类型。阳离子染料包括噻唑、甲烷、花青、喹诺酮，氧杂蒽、吖嗪和三芳基甲烷。分散染料包括偶氮、蒽醌、硝基二苯胺、萘酰亚胺、萘醌酰亚胺和甲烷、三芳基甲烷和喹啉类型。
如在纺织品印花领域中已知的，具体的染料选择取决于包含一种和/或多种纤维类型的被印花的可洗涤纺织品构件。例如，通常，分散染料可用于印花聚酯纤维。或者，对于由阳离子可染色聚酯纤维制成的材料，可以使用阳离子染料。
本发明的印花方法使用喷射染色机或数字印刷机以在预定位置将印花油墨放置在垫子的表面上。一种合适的且可商购的数字印花机是数字印花机，其可得自Milliken&Company of Spartanburg,South Carolina。机器使用一系列喷射器，具有可以通过受控的空气射流偏转的连续染料液流。该系列喷射器或喷枪杆(gunbars)通常是静止的。另一种合适的且可商购的数字印花机是地毯印花机，可得自Zimmer Machinery Corporation of Spartanburg,South Carolina。在一个方面，根据USPN 7,678,159和USPN 7,846,214(都是Weiner的)中公开的方法制备的簇绒地毯可以用本文所述和列举的喷射染色设备来印花。
粘度调节剂可包括在印花油墨组合物中。可以使用的合适的粘度调节剂包括已知的天然水溶性聚合物，诸如多糖(诸如源自玉米和小麦的淀粉物质、阿拉伯树胶、刺槐豆胶、黄蓍胶、瓜尔胶、瓜尔豆粉、聚半乳甘露聚糖胶、黄原胶、藻酸盐和罗望子)；蛋白质物质(诸如明胶和酪蛋白)；单宁物质；和木质素物质。水溶性聚合物的实例还包括合成聚合物(诸如已知的聚乙烯醇化合物和聚环氧乙烷化合物)。也可以使用上述粘度调节剂的混合物。聚合物粘度是在升高的温度下当聚合物处于熔融状态时测量的。例如，粘度可以在升高的温度下以厘泊为单位进行测量，使用得自Brookfield Engineering Laboratories ofMiddleboro,MA的Brookfield Thermosel装置。或者，聚合物粘度可通过使用平行板流变仪测量，诸如由来自Rheology Services of Victoria Australia的Haake制造的平行板流变仪。
印花后，簇绒地毯可用橡胶背衬硫化。当基底构件以托盘构造提供时，橡胶的厚度使得成品纺织品构件的高度与围绕基底构件的高度基本相同。一旦硫化，纺织品构件可以在将其安装在基底构件上之前通过洗涤而预先收缩。
纺织品构件100还包括磁性涂层110。磁性涂层110存在于纺织品构件100的与正面纱线115相对的表面上。磁性涂层是至少一个表面附接装置。下文将更详细地描述磁性涂层110至簇绒地毯125的施加。得到的纺织品构件100耐洗涤并且对于正常的最终用途应用呈现足够的簇绒锁定。在本发明的一个可替代实施方式中，纺织品构件可以是一次性纺织品构件，其被移除和处理掉或再循环并且然后用新的纺织品构件替换以附接到基底构件。
纺织品构件制成后，它将被定制切割以适合基底构件。可以使用计算机控制的切割装置(诸如Gerber机器)切割纺织品构件。也可以使用机械染料切割器、热刀、直刀片、旋转刀片、水射流、激光等及其组合来切割。在本发明的一个方面，纺织品构件将具有与基底构件基本相同的尺寸(例如相同的长度和宽度)。在另一方面，纺织品构件在尺寸上将大于基底构件。例如，纺织品构件将具有比基底构件更大的长度和/或宽度。在一个方面，纺织品构件可比基底构件宽至少5％，或比基底构件宽至少10％，或比基底构件宽至少20％，或比基底构件宽至少30％。另外或者作为替代，纺织品构件可以比基底构件长至少5％，或者比基底构件长至少10％，或者比基底构件长至少20％，或者比基底构件长至少30％。本文公开的宽度和长度的任何组合可适合用作本发明的多构件地板垫的尺寸。
图1C示例了本发明的多构件地板垫的纺织品组件的一个实施方式。纺织品构件100的背面101示出了具有细长椭圆形突起103。细长椭圆形突起103沿着纺织品构件100的内边缘间隔开。细长椭圆形突起从纺织品构件100的平坦表面凸起并且在空间中是三维的。细长椭圆形突起103可以以彼此均匀或不均匀的构造间隔开。在一个方面，细长椭圆形突起103包括橡胶，并且通过使用热和压力的橡胶硫化过程附接到纺织品构件100。
图1D示例了包括纺织品构件100和基底构件150的多构件地板垫1。纺织构件100的细长椭圆形突起103与基底构件150的细长椭圆形容纳区域105对准。当纺织品构件100与基底构件150对准时，细长椭圆形突起103配合到由细长椭圆形容纳区域105提供的开放空间中。
尽管未在图1C和1D中具体示例出，但是本发明的地板垫还可包括至少一个边缘附接装置。该至少一个边缘附接装置可以包括在地板垫的结构中，以帮助将垫子的纺织品构件固定并对准到垫子的基底构件。因此，纺织品构件和基底构件都可以进一步包括至少一个边缘附接装置。边缘附接和/或对准装置包括钩和毛圈固定系统(诸如固定件)、蘑菇型钩固定系统(诸如3M的Dual LockTM固定件)等，以及它们的组合。例如，钩和毛圈固定系统的毛圈部分可以附接到纺织品构件。钩和毛圈固定系统的相应钩部分可以附接到基底构件。环和毛圈部分的可替代布置也预期在本发明的范围内，其中毛圈部分附接到基底构件并且钩部分附接到纺织品构件。另外，边缘附接装置(例如，钩和毛圈固定系统)可以单独使用，而没有对准机构，以将纺织品构件附接到基底构件。边缘附接装置可以存在于纺织品构件和/或基底构件的一个边缘、两个边缘、三个边缘或所有四个边缘上。
图2示例了本发明的多构件地板垫的另一个实施方式。地板垫2包括纺织品构件200和基底构件250。纺织品构件200的圆形突起203与基底构件250的圆形容纳区域205对准。当纺织品构件200与基底构件250对准时，圆形突起203配合到由圆形容纳区域205提供的开放空间中。本文所述的用于将纺织品构件固定到基底构件上的任何突起也被称为表面附接装置，与磁性涂层一起，以及它们的任何组合。
地板垫的基底构件可以是平的并且没有凹陷区域(即，基底构件是无托盘的(trayless))。平坦基底构件由已被切割成所需形状并被硫化的材料(诸如橡胶材料)片制成。基底构件可以在单个模制过程中形成为整体制品。用于形成基底构件的合适材料的实例是弹性体，诸如天然和合成橡胶材料、热塑性树脂和热固性树脂和金属。橡胶材料可选自由以下组成的组：丁腈橡胶(其包括致密的丁腈橡胶、泡沫丁腈橡胶及其混合物)；聚氯乙烯橡胶；乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶；乙烯基橡胶；热塑性弹性体；及其任意混合物。在一个方面，基底构件通常包括至少一种橡胶材料。橡胶材料可含有0％至40％的再生橡胶材料。
图3A示例了本发明的地板垫的纺织品构件的另一个实施方式。在图3A中，示出了纺织品构件300，其中背面301面向观察者。纺织品构件300示出在形状上为大约90°的拐角，即两侧汇合并形成大约90°角。在背面301上，存在边界370。边界370附接到背面301。边界370是凸起的三维区域，其沿着纺织品构件300的所有内边缘以连续布置的方式存在。在一个方面，边界370包含橡胶，并且通过包括热和压力的橡胶硫化过程附接到背面301。虽然边界370围绕纺织品构件300的所有四个内边缘以连续构造的方式示出，但是可以预期的是，边界可以仅存在于纺织品构件的一个内边缘上，仅存在于纺织品构件的两个内边缘上，或仅在纺织品构件的三个内边缘上。
如图3B所示，地板垫3以其中纺织品构件300与基底构件350重叠的布置方式存在。还示出了基底构件350，其拐角由两侧以大约90°角汇合而形成。纺织品构件300的长度和宽度在尺寸上大于基底构件350的长度和宽度。纺织品构件300的拐角向后翻起以进一步示例两个构件如何在边界370内配合在一起。
图4A示出了本发明的地板垫的纺织品构件的另一个实施方式。在图4A中，示出了纺织品构件400，其背面401面向观察者。纺织品构件400也示出为具有圆角。在背面401上，存在边界470。边界470附接到背面401。边界470是凸起的三维区域，其沿着纺织品构件400的所有边缘以连续布置的方式存在。在一个方面，边界470包含橡胶，并且通过包括热和压力的橡胶硫化过程附接到背面401。虽然边界470围绕纺织品构件400的所有四个边缘以连续构造的方式示出，但是可以设想，边界可以仅存在于纺织品构件的一个边缘上、仅存在于纺织品构件的两个边缘上、或仅存在于纺织品构件的三个边缘上。
如图4B所示，地板垫4以其中纺织品构件400与基底构件450重叠的布置方式存在。基底构件450还示出为具有圆角。纺织品构件400的长度和宽度在尺寸上大于基底构件450的长度和宽度。基底构件450在其作为地板垫的最终用途应用中在视觉上是不可观察到的，因为它完全被纺织品构件400覆盖。纺织品构件400的拐角向后翻起以进一步示例两个构件如何在边界470内配合在一起。
图5A示出了本发明的多构件地板垫的另一个实施方式。地板垫5包括纺织品构件500和基底构件550。示出了纺织品构件500，其背面501面向观察者。纺织品构件500包含对准机构503。在这种情况下，对准机构503是位于地板垫5的一端的V形三维区域。在一个方面，对准机构503包含橡胶，并通过包括热和压力的橡胶硫化过程附接到背面501。基底构件550包含切口区域(cut-out area)505，其在尺寸和形状上对应于纺织品构件550的对准机构503。
如图5B所示，基底构件550的切口区域505紧贴地贴合在纺织品构件500的对准机构503上。地板垫5以这样的布置方式存在：其中纺织品构件500在尺寸上大于基底构件550。注意，为了示例基底构件550和纺织品构件500如何对准在一起，地板垫5以翻转的方式示出，其中正面纱线朝向地板并且背面面向观察者。基底构件550在其作为地板垫的最终用途应用中在视觉上不可观察到，因为它完全被纺织品构件500覆盖。
图6A示例了本发明的多构件地板垫的另一个实施方式。地板垫6包括纺织品构件600和基底构件650。示出了纺织品构件600，其背面601面向观察者。纺织品构件600包含对准机构603。在这种情况下，对准机构603是位于地板垫6的一端的半圆形三维区域。在一个方面，对准机构603包含橡胶，并通过包括热和压力的橡胶硫化过程附接到背面601。基底构件650包含切口区域605，其在尺寸和形状上对应于纺织品构件650的对准机构603。
如图6B所示，基底构件650的切口区域605紧贴地贴合在纺织品构件600的对准机构603上。地板垫6以这样的布置方式存在：其中纺织品构件600在尺寸上大于基底构件650。注意，为了示例基底构件650和纺织品构件600如何对准在一起，地板垫6以翻转的方式示出，其中正面纱线朝向地板并且背面面向观察者。基底构件650在其作为地板垫的最终用途应用中在视觉上不可观察到，因为它完全被纺织品构件600覆盖。
总之，形成本发明的地板垫的纺织品构件和基底构件可包括将纺织品构件附接到基底构件的不连续对准机构，诸如在图1C和1D中示出的那种。对准机构用于将纺织品构件固定到基底构件上。对准机构可以在包括每个构件的内边缘的位置处存在于纺织品构件和基底构件上。该内边缘区域可以从构件的切割边缘(或模制边缘)开始并朝向构件的中心进行测量约0.5英寸、或约1.0英寸，或约1.5英寸，或约2.0英寸或更大。如上文所述，图1C、1D和5A至6B示出不连续的对准机构存在于沿着纺织品构件和基底构件的内边缘部分的区域中。连续对准机构可以存在于本发明的地板垫的纺织品构件上。如上文所述，图3A和3B示出连续对准机构存在于沿纺织品构件的内边缘部分的区域中。
或者，对准机构可以存在于多构件地板垫的纺织品构件的最边缘处。图4A和4B示例了存在于地板垫的纺织品构件上的连续对准机构。对准机构位于纺织品构件的切割边缘(或模制边缘)处，使得其围绕纺织品构件的切割边缘(或模制边缘)形成边沿(rim)。对准机构沿着纺织品构件的周边而存在。在这种情况下，多构件地板垫包括具有连续对准机构的纺织品构件以及尺寸更小的基底构件(即，尺寸小于纺织品构件的基底构件)。这种布置的一个优点在于，在纺织品构件的切割边缘(或模制边缘)处存在对准机构提供了在边缘处增加的厚度，这相应提供给纺织品构件增加的抗撕裂性。抗撕裂特征为纺织品构件提供了进一步的洗涤耐久性。
还预期在本发明的范围内，图中所示例和/或本文所述的元件的任何组合可用于形成本发明的地板垫。例如，图3A和图5A中所示例的特征可以在地板垫中组合在一起。或者，在图3A和图6A中所示例的特征可以在地板垫中组合在一起。在本发明的另一个方面，图1C的纺织品构件可以与图3B的基底构件组合。
可以根据以下程序将连续的周边边界施加到纺织品构件。橡胶条与金属板的边缘重叠放置。金属板将放置在片状橡胶的顶部并在所有4个侧面通过条状橡胶覆盖。当金属板对橡胶施加力时，将片状橡胶粘合到条上。该过程可以在例如370°F的温度和36psi的压力下完成。然而，取决于所选择的橡胶材料，温度可以在200°F至500°F的范围内，并且压力可以在10psi至50psi的范围内。使用推荐的设置，橡胶可在8分钟内完全固化。在橡胶条粘合到片状橡胶上之后，移除金属板，留下空位(即纺织品构件中的凹陷区域)，在其中将放置基底构件。纺织品构件能够多次配制/安装和从基底构件移除/卸载。连续的周边边界可以具有光滑或高花纹(cleated)表面或任何其他图案(例如Megahold)以帮助将纺织品构件的边缘保持在地板上。注意，在本发明的一个方面中，纺织品构件的背面的至少一部分与地板直接物理接触。
纺织品构件和基底构件可以具有相同的尺寸(例如相同的长度和宽度)，或者纺织品构件在尺寸上可以大于基底构件(例如，更大的长度和/或宽度)。在纺织品构件在尺寸上大于基底构件的情况下，纺织品构件可以进一步包括沿着纺织品构件的边缘(或沿着周边)的可见橡胶边界。边界的存在使得地板垫类似于沿其边缘具有橡胶边界的传统一体式地板垫。
在另一种构造中，基底构件可以具有逐渐变化的横截面，从其中心到边缘提供厚度梯度。此外，如果由纺织品构件中的边界限定的区域被称为单元，则单个纺织品构件可具有与基底构件上的互补特征匹配的多个单元。基底构件本身可以是多段的。
纺织品构件和基底构件通过磁吸引彼此附接。通过给纺织品构件和/或基底构件施加磁性涂层或通过在硫化之前将磁性颗粒结合到含橡胶层中来实现磁吸引。或者，可以使用两种方法实现磁吸引，使得磁性涂层施加到织纺品构件并且磁性颗粒包含在基底构件的硫化橡胶中。也可以设想相反的布置。
可以通过几种不同的制造技术将磁性涂层施加到纺织品构件和/或基底构件。示例性涂布技术包括但不限于刮刀涂布、垫片涂布(pad coating)、绘涂(paint coating)、喷涂、辊对辊方法(roll-to-roll methods)、抹涂方法(troweling methods)、挤出涂布、泡沫涂布、图案涂布(pattern coating)、印刷涂布(print coating)、层压(lamination)及其任意混合。
图7示例了本发明的纺织品构件的制造过程的一个实施方式。未涂覆的簇绒地毯725被送入层压带710。该带穿过涂布区移动到层压机的层压区。磁性涂层720横向地进给到层压带710。当磁性涂层720被进给到层压带710时，它在刮刀730下面穿过。调节刮刀730以获得所需的涂层厚度。例如，可能需要25mil的磁性涂层厚度。在磁性涂层720经过刮刀730之后，它与簇绒地毯725接触。磁性涂层720和簇绒地毯725然后横向地移动到层压压机740。层压压机740位于层压带710上方。将层压压机740降低到层压带710上，将簇绒地毯725和磁性涂层720压在一起。将层压压机740加热，并且因此为层压过程提供热量和压力。在层压过程的这一点上提供热量还用于固化可能包含在磁性涂层中的任何材料(例如粘合剂材料)。在预定量的时间之后，将层压压机740从层压带710上提起。现在磁性涂层720被层压到簇绒地毯725上以形成纺织品构件750。在一个方面，层压压机可以在200°F至500°F范围的温度和10psi至50psi的压力下操作，或甚至在300°F和36psi的压力下进行操作。
在通过将磁性颗粒结合到含橡胶的层中实现磁吸引的情况下，可以使用以下程序：(a)提供含未硫化橡胶的材料(诸如丁腈橡胶、SBR或EPDM橡胶)，(b)将磁性颗粒添加到未硫化橡胶中，(c)将颗粒与橡胶混合，和(d)将步骤“c”的混合物形成片并附接到纺织品构件的底部和/或表示基底构件。在步骤“c”中的混合可以通过橡胶混合研磨机实现。
提供图8用于示例本文中关于各种类型的磁体和磁化特性的一些术语。在该申请中，可磁化定义为表示涂层或硫化橡胶层中存在的颗粒被永久地磁化或可以使用外部磁体或电磁铁被永久磁化。一旦粒子被磁化，它们将永久保持其磁响应。产生永磁的可磁化行为广义上属于铁磁体和亚铁磁体。钡铁氧体、锶铁氧体、钕和其他稀土金属基合金是可以施加在磁性涂层和/或硫化橡胶层中的材料的非限制性实例。
如本文所用，磁感应性的(magnetically receptive)定义为表示存在于涂层和/或硫化橡胶层中的颗粒仅在外部磁体存在下具有磁响应性。包含磁性颗粒的构件暴露于磁场，该磁场使磁性颗粒的偶极子对准。一旦从附近移除磁场，颗粒将变为非磁性并且偶极子不再对准。磁感应行为或响应磁性行为广义上属于顺磁体或超顺磁体(粒径小于50nm)。
图8中示出了可逆磁性材料的这种特征，其中超顺磁性或顺磁性材料的偶极子没有对准，但是当暴露于磁体时，偶极子排列并指向相同方向，从而使得材料呈现出磁性。呈现这些特征的材料的非限制性实例包括铁氧化物、钢、铁、镍、铝或任何前述物质的合金。
可磁化磁性颗粒的其他实例包括BaFe3O4、SrFe3O4、NdFeB、AlNiCo、CoSm和其他稀土金属基合金，及其任意混合物。磁感应性颗粒的实例包括Fe2O3、Fe3O4、钢、铁颗粒及其任意混合物。磁感应性颗粒可以是顺磁性的或超顺磁性的。磁体颗粒通常表征为不可降解的(non-degradable)。
在本发明的一个方面，磁感应性颗粒的粒度为在1微米至10微米范围内。对于超顺磁性材料，磁感应性颗粒的粒度可以为在10nm至50nm范围内。对于顺磁性和/或铁磁性材料，磁感应性颗粒的粒度通常大于100nm。
通常在上述磁性材料的任何负载量下都呈现出磁吸引。然而，磁吸引随着磁性材料的负载量增加而增加。在本发明的一个方面，纺织品构件对基底构件的磁场强度大于50高斯，更优选地大于100高斯，更优选地大于150高斯，或甚至更优选地大于200高斯。
在一个方面，磁性材料以涂料组合物的25重量％-95重量％存在于涂料组合物中。在另一方面，磁性颗粒负载量可以以纺织品构件的10重量％-70重量％存在于施加到纺织品构件的磁性涂层中。磁性颗粒负载量可以以基底构件的10重量％-90重量％存在于施加到基底构件的磁性涂层中。
磁感应性颗粒可以基本均匀的分布存在于纺织品构件的硫化橡胶层中。在本发明的另一个方面，可以预期，磁感应性颗粒以基本上非均匀分布存在于纺织品构件的橡胶层中。非均匀分布的一个实例包括功能梯度颗粒分布，其中颗粒的浓度在用于附接到基底构件的纺织品构件的表面处减小。或者，非均匀分布的另一个实例包括功能梯度的颗粒分布，其中颗粒的浓度在用于附接到基底构件的纺织品构件的表面处增加。
通过操纵纺织品构件和/或基底构件中的一个或二者的表面积，可以改变纺织品构件和基底构件之间的磁吸引。构件中一个或二者的表面可以以使得构件的表面积增加的方式进行变形(textured)。这种操纵可以允许定制磁吸引，其不直接受到地板垫中存在的磁性颗粒的量的影响。
例如，纺织品构件的基本上光滑(较少表面积)的底表面通常会对基底构件的顶面产生更大的磁吸引。相反，纺织品构件的较不光滑(更多表面积)的底表面(例如具有波纹或任何其他变形表面的那些)通常会对基底构件的顶面产生较小的磁吸引。当然，也可以考虑到相反的布置，其中基底构件包含变形的表面。此外，两个构件表面可以以这样的方式进行变形：操纵磁吸引以适应本发明地板垫的最终用途。
如前文所述，通过在纺织品构件的表面上施加磁性涂层，或者在硫化之前将颗粒包含在纺织品材料和/或基底构件的橡胶材料中，磁性颗粒可以结合到本发明的地板垫中。当通过磁性涂层引入时，通常包括粘合剂材料。因此，磁性涂层通常包含至少一种类型的磁性颗粒和至少一种粘合剂材料。
粘合剂材料通常选自热塑性弹性体材料和/或热塑性硫化橡胶材料。实例包括含氨基甲酸酯的材料，含丙烯酸酯的材料、含有机硅的材料及其任意混合物。钡铁氧体、锶铁氧体、钕和其它稀土金属基合金可与适当的粘合剂混合以涂覆在纺织品和/或基底构件上。
在一个方面，粘合剂材料将呈现出以下性质中的至少一种:(a)玻璃化转变温度(Tg)低于10℃；(b)肖氏A硬度为在30至90范围内；和(c)软化温度高于70℃。
在一个方面，含丙烯酸酯和/或含氨基甲酸酯的粘合剂体系与Fe3O4结合以形成本发明的磁性涂层。Fe3O4：丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯粘合剂的比例为在40-70％:60:30％(按重量计)范围。磁性涂层的厚度可以在10mil至40mil的范围内。这种磁性涂层呈现出柔韧性而没有任何开裂问题。
在将磁性颗粒施加或包含到纺织品构件和/或基底构件之后，需要将颗粒磁化。磁化可以在固化过程期间或在固化过程之后发生。对于所选择的粘合剂材料和/或对于可以选择的橡胶材料，通常需要固化。
在固化过程中，将可磁化颗粒与适当的粘合剂混合，并通过涂覆技术施加在待磁化的基材上。一旦涂覆完成，颗粒在固化过程期间在外部磁体存在下被磁化。将包含磁性颗粒的构件暴露于磁场，该磁场使磁性颗粒的偶极子对准，将它们原位锁定直到粘合剂固化。磁场优选地作为制造过程的一部分进行在线安装。然而，磁场可以作为与其余制造设备分开的实体而存在。
或者，可以在固化过程之后磁化磁性颗粒。在这种情况下，将可磁化颗粒添加到粘合剂材料中并以膜或涂层的形式施加到纺织品构件和/或基底构件。然后将膜或涂层固化。然后将固化的基材暴露于至少一个永磁体。暴露于永磁体可以通过与涂覆的基材直接接触或通过与涂覆的基材间接接触来完成。例如，通过在涂覆的基材上滚动永磁体，可能会发生与永磁体的直接接触。磁体可以在涂覆的基材上滚动一次，或者可以滚动多次(例如10次)。永磁体可以与制造工艺一起在线提供，或者它可以与制造设备分开地存在。间接接触可包括这样的情况：其中涂覆的基材靠近永磁体，但不接触或触碰磁体。
根据永磁体(或电磁体)上的磁极尺寸、强度和磁畴，它可以将可磁化涂层磁化到10高斯到5000高斯之间的值，或接近磁化介质的最大高斯值的值。一旦涂层被磁化，它通常会保持永久性磁化。
在本发明的范围内可以进一步设想，多构件地板垫的基底构件包含包括磁性材料的任何物质。基底构件不必包含硫化橡胶。相反，基底构件可以包含混凝土、含纤维素材料(例如木材)、金属、热塑性材料、热固性材料等，及其组合。在一个实例中，基底构件可以是要安装纺织品构件的地板本身。这里，地板将包括至少一种用于将纺织品构件附着到地板上的磁性材料。然后可以将纺织品构件直接铺设在施加有至少一种磁性材料的地板上。合适的磁性材料包括本文先前描述的任何磁性材料。在一个方面，磁性材料可以引入涂料组合物中并施加到地板上。或者，可以将电磁力施加到要安装纺织品构件的区域。这些磁性特征中的任何一个都将提供纺织品构件与地板的必要附着，而不需要硫化橡胶基底构件。
在本发明的另一方面，基底构件可以使用粘合剂组合物固定到地板表面。图10A和10B示例了含粘合剂的基底构件1500的两种不同的实施方式。如图10A所示，基底构件150包含磁性颗粒111和粘合剂层153。在另一实施方式中，图10B示例了基底构件150，其中磁性颗粒111包含在其表面之一上的磁性涂层160中并且粘合剂组合物153在其相对表面上(在面向地板的表面上)。地板表面可以是硬表面(例如混凝土、木材、乙烯基、瓷砖等)，或者它也可以是铺地毯的表面(例如具有割绒和/或毛圈绒头的绒头地毯、阔幅地毯等)。粘合剂组合物可以是压敏粘合剂材料(包括允许基底构件再定位的那种)，包含松香酯与水基或溶剂基丙烯酸类聚合物的弹性体的粘合剂材料，或者包含天然橡胶或丁腈橡胶或有机硅橡胶与适合的增粘剂的弹性体材料。粘合剂组合物可以作为用于将基底构件固定到地板表面的唯一材料，或者其可以与额外的机械或化学手段组合用于将基底构件固定到地板表面。
本发明的地板垫可以具有其最终用途应用所需的任何几何形状或尺寸。地板垫的纵向边缘可以具有相同的长度和宽度，从而形成方形。或者，地板垫的纵向边缘可以具有不同的尺寸，使得宽度和长度不相同。或者，地板垫可以是圆形、六边形等。作为一个非限制性实例，本发明的地板垫可以制造成任何当前的工业标准尺寸，其包括2英尺×4英尺、3英尺×4英尺、3英尺×5英尺、4英尺×6英尺、3英尺×10英尺等。
本发明的可洗涤地板垫可以暴露于后处理步骤。例如，可以将诸如去污、阻污、抗菌、抗漂白等的化学处理附加到可洗涤的垫子。机械后处理可包括将可洗涤的多构件地板垫的表面切割、剪切和/或拉毛(napping)。
商业地毯的性能要求包括大量文献记载的标准和行业已知测试的混合。绒头纱线地板覆盖物的绒头联结(tuft bind of pile yarn floor coverings,ASTM D1335)是由一些组织(例如总务管理局)指定的一种此类性能测试。实现大于4磅的绒头联结值是期望的，甚至更期望大于5磅。
绒头纱线地板覆盖物的第二背衬的耐分层性(ASTM D3936)是另一个标准测试。实现大于2磅的耐分层值是期望的，并且超过2.5磅甚至是更加期望的。
毛圈绒头的耐起球和起毛性(ITTS112)是工业和本领域技术人员已知的性能测试。耐起球和起毛性测试通常是地毯随着时间过去将多快地起球、起毛和过早老化的预测。该测试使用覆盖有钩和毛圈固定件的钩部分的小辊。钩材料是来自Velcro ofManchester,NH的Hook 88，并且辊重量为2磅。在没有额外的压力的情况下，覆盖钩的辊轮在簇绒地毯面上来回滚动。地毯按1到5的等级划分。等级5表示没有变化或新的地毯外观。等级小于3通常表示不可接受的磨损性能。
其它的性能/磨损测试包括Hexapod圆筒测试仪(ASTM D-5252或ISO/TR10361Hexapod Tumbler)。该测试旨在模拟随时间过去的重复的人流量。已经将12000个循环计数相当于十年正常使用相关联。该测试的灰度等级为1至5，在12000次循环后评级，2.5＝中等，3.0＝重，3.5＝严重。另一项性能/磨损测试包括辐射板测试。根据ASTM E 648-06测量，一些商业瓷砖难以达到I级等级(平均临界辐射通量>0.45＝I级最高等级)。
地板垫的纺织品构件可以在工业用、商用或家用洗涤机中洗涤或清洗。对纺织品构件实现200次商业洗涤而没有结构破坏是优选的。
图9A-9F示例了本发明的多构件地板垫的安装方法。图9A示出了准备安装根据本发明的多构件地板垫的人(“安装者”)901。安装者901被示出为站立在基底构件950上并且持有纺织品构件910。箭头指示安装者901施加到纺织品构件910的力的方向，以便准备用于安装的地板垫的构件。图9B是安装过程的另一视图，示出了纺织品构件910移动得更靠近以与基底构件950相对准。图9C是安装过程的另一视图，示出了纺织品构件910移动得更加靠近以与基底构件950相对准。安装者901持有纺织品构件910，使得绒毛地毯背向基底构件950，并且边缘附接装置面向基底构件950。安装者901已将纺织品构件910的一个边缘与基底构件950相对准。图9D示出了安装者901将纺织品构件910降低到基底构件950上。箭头再次表示安装者901施加到纺织品构件910的力的方向。图9E示出了由安装者901几乎完全降低到基底构件950上的纺织品构件910。箭头再次表示安装者901施加到纺织品构件910的力的方向。图9F示出了在安装者901安装之后的多构件地板垫900。纺织品构件910适当地对准到并配置到基底构件950上。安装者901能够容易地安装多构件地板垫900，同时保持在站立状态(即，脚在地板上；而不是他/她的手和/或膝盖)并且不必将纺织品构件910与基底构件950调节和/或重新对准。
如图9A-9F所示，安装多构件地板垫的人简单地将纺织品构件在基底构件的顶部上移动，使其与左和右对准标记对准以实现水平对准。然后，纺织品构件以与基底构件几乎完美的角度和垂直对准自动地锁定在对准端上。一旦对准端被锁定到基底构件，然后安装者就可以通过将其拉到基底构件上和使用第二组对准标记将纺织品构件放到基底构件的近端上来确定对纺织品构件的张力。结果是纺织品构件在与基底构件的垂直、水平和角度对准方面接近完美。多构件地板垫的安装快速地并通过可以保持在站立状态的安装者(例如，脚平放在地板上)实现。
如图9A-9F进一步所示例，地板垫的安装可包括通过将纺织品构件拖曳到基底构件而将纺织品构件移动到基底构件。纺织品构件可以被拖曳到基底构件，直到纺织品构件的边缘附接装置(例如边缘附接装置的毛圈部分)与基底构件的边缘附接装置(例如边缘附接装置的钩部分)进行物理接触为止。在一个方面，拖曳运动可以继续直到纺织品构件的边缘附接装置(例如，边缘附接装置的毛圈部分)与基底构件的边缘附接装置(例如，边缘附接装置的钩部分)横向并排接触为止。
以下附加对准和配置技术可用于安装多构件地板垫：
在第一种情况下，已经发现，如果上半部分以相当紧密的卷(面向内)卷起，然后放在基底上，那么总吸引力就会降低,以至于安装者可以使卷充分滑动，以便能够使用卷的露出端作为与基底对准的导向件与基底进行良好对准。该方法主要用于小型两部分垫子。可以在基底上放置对准标记以辅助顶部对准。
第二种方法是使用第一种方法，但结合减少吸引力的可拆卸的临时“掩盖件”。这能够通过在卷起的顶部和基底之间仅在卷起的顶部将接触的区域使用放置在基底上的膜或纸张来实现。既然通过卷大大地减小了总面积，并且通过掩盖件减小了每单位面积的力，那么现在更容易来回移动卷以实现对准。一旦实现对准，取出膜或纸张。
第三种方法(其是可拆卸掩盖件方法的改进)是使用如下掩盖件，该掩盖件永久性安装并且只选择性地掩盖最关键的区域—即直接位于卷下方的区域，并且仅留出在垫子边缘附近的区域。例如，如果使用磁性基底和含铁顶部，可以使用称为“FlexIron”的薄磁感应性材料。这种材料能够显著地降低磁力，同时强力地粘到磁性基底上，并且因此不会移动；结果是永久性安装的“掩盖件”。该掩盖件的尺寸和位置使得仅掩盖直接位于卷下方的磁力，但是只留下边缘，以便在边缘必须抵抗踢起的地方保持较高的力。仍然可以手动地将卷及其边缘与基底对准，但现在对准相对容易并且能够快速完成。另外，能够选择性地磁化基底构件，使得掩盖部分不被磁化。围绕掩盖部分的周边以及吸引顶部片的边缘的周边可以被选择性地磁化。
第四种方法可以与任何上述方法一起使用或单独使用。该方法依赖于能够捕获两个或更多个地毯角的定位销或环。该销位于基底或顶部，并且与销相关联的是顶部或基底中的互补孔。一旦插入，销就会捕获地毯的另一半，这使得两半在没有相当大的力的情况下不能分开。一旦捕获，顶部垫子能够被拾起并轻轻放下与基底对准。如果垫子顶部应该在现场受到干扰或错位，只需拾起顶部并将其放回原位就可以相对容易地进行重新对准。如果与上文的1-3一起使用，现在对准不仅容易，而且快速且精确。此外，如果注意确保掩盖区域始终位于对准销下方并且尺寸足够大，使得如果拾取织物被掩盖的顶部，那么对准/配置总是容易的。
第五种方法是数字4的改进，其中附接销被隐藏并且从垫顶部的表面看不到。实现这一目的的方法是将紧密配合的环或强磁体模制进或粘合到顶垫的背面，或者具有强磁体的环—所有这些都与在基底中具有或不具有磁体的互补孔有关。该方法也可以与1-3种方法中的任何一种结合使用。
另一种变型包括在纺织品构件的一端上的磁性对的线或图案，其将纺织品构件和基底构件“搭扣”在一起。这些对可以间隔开，使得单个对准比任何其他吸引力高度有利。磁体对可以布置有相对的磁极，并且线或图案中的不同对具有交替的间隔以防止错对准。
因此，本发明的多构件地板垫提供了相对于现有技术的许多优点。通过将纺织品构件拖曳到基底构件上直到对准机构接触并固定就位，纺织品构件容易地与基底构件一起配置/安装。而且，通过提起纺织品构件的边缘或角并将其从基底构件移除，由现场服务人员(例如安装者)将纺织品构件容易地从基底构件拾起/卸载。多构件地板垫的纺织品构件可以围绕其周边制成橡胶边缘，使其在外观上与传统的一体式垫子相似。橡胶边缘周边也可用于防止金属片被吸引到包含磁性涂层的基底构件和/或纺织品构件的侧面。
实施例
通过参考以下实例可以进一步理解本发明，这些实施例不应解释为限制本发明的范围。
测试了几个变量：
测试程序
商业洗涤程序：
1. 140华氏度洗涤10分钟。
2.漂洗3次，140度，每次3分钟。
3.漂洗2次，90度，每次3分钟。
4.低脱水2分钟。
5.高脱水10分钟。
一些样品基于“通过”或“失败”进行评估。“通过”等级表明纺织品构件没有分裂开来，而是保持其结构完整性并且适合用于其预期目的。“失败”等级表示纺织品构件的一层或多层分开，纺织品不保持其结构完整性，和/或纺织品不适合用于其预期目的。
疲劳(torture)洗涤:
1.华氏190度洗涤30分钟。
2.漂洗2次，90度，每次3分钟。
3.低脱水2分钟。
4.高脱水10分钟。
一次疲劳洗涤相当于10次商业洗涤。
横向移动测试：
使用横向移动测试来测量地板垫的移动量。首先，通常使用一条胶带标记地板上的位置。然后将地板垫放置在该标记处。对于横向移动步行测试，进行测试的人在测试件上行走150次。每次通过必须在同一方向，以确保精确的测量移动。一旦在相同方向上完成150次，进行测试的人必须测量测试件距原始位置的距离有多远。这应该在两个前角上完成。一旦完成步行测试后，将运行第二次横向移动推车测试。该测试涉及相同的过程，但需要装载100lb的推车。负载在测试件上滚动50次。然后测量并记录距离。
厚度测定：
使用Starrett袖珍千分表测量每个样品的厚度。具体型号是Starrett No.1010。使用的袖珍千分表附有检验证书(表格804)以确保精确性。
簇绒锁定测试：
通过切割约6”×10”的成品纺织品构件样品进行簇绒锁定测试。一旦切出样品后，将其置于TensiTech拉伸测试机中。然后进行拉伸测试程序，允许机器抓住地毯上的单个簇绒。一旦机器锁定到单个簇绒上，记录将簇绒拉出橡胶背衬的纺织品构件需要多少力。然后记录该数据并再运行4次，总共拉5次。然后，一旦所有测试完成，对数据进行评估，确保所有记录的拉力值都高于4.0lbf。
主体撕裂测试：
通过切割约4”×7”在其一端具有2”的切口的成品纺织品构件样品而进行主体撕裂测试。一旦切出样品后，将其置于TensiTech拉伸测试机中，其中切口的一侧处于顶部夹具中，并且切口的另一侧处于底部夹具中。然后进行拉伸测试程序，将顶部夹具向上拉。当样品撕成两半时，记录拉动顶部夹具所需的力。然后记录该数据并再运行2次，总共拉3次。然后，一旦所有测试完成后，对数据进行评估，确保所有记录的拉力值都高于13.0lbf。
切出8”×8”的具有光滑的磁响应背衬的成品纺织品构件样品来进行磁保持强度测试。一旦切出样品，将其夹在Instron拉伸测试机的顶部夹具中，使得垫子的整个宽度在9英寸宽的顶部夹具中至少1”英寸的长度。将具有200高斯的磁强度的6”×2”磁条安装在长边朝向垂直方向的尺寸为10”×8”的硬金属板上。将金属板安装在机器底座上的固定夹具中，并平行于纺织品构件而对准，使得磁条与成品纺织品构件的磁响应背衬紧密接触。然后运行测试程序向上拉顶部夹具。当样品横跨磁条的长度时，记录向上拉动顶部夹具所需的力。然后记录该数据并再运行2次，总共拉3次。然后，一旦完成所有测试，以0.1”横跨(traverse)评估数据，从而以lbf/inch评价磁保持强度。
实施例1：在该实施例中，地板垫的纺织品构件为大约3’宽乘5’长，并且基底构件在宽度和长度上均短了大约4英寸，使每侧的纺织品构件重叠2英寸并隐藏基底构件。纺织品构件的下侧和基底构件的顶部是光滑的，没有突起，并且纺织品构件以快速移动(sweeping motion)的方式进行配置，保持纺织品构件与基底构件的接触面积小，直到纺织品构件大部分位于基底构件的顶部为止。然后将纺织品构件放下在基底构件上。由于纺织品构件与基底构件相比基本上过大，因此纺织品构件的对准并不重要，结果是基底构件隐藏在纺织品构件的下面。基底构件的存在使纺织品构件在使用期间不会发生不希望的运动。
实施例2：在该实施例中，改变实施例1的地板垫，使得在基底构件的短边缘上具有Velcro的钩条，并且在纺织品构件的下侧上具有匹配的毛圈Velcro条。将这两个条定位使得当纺织品构件与基底构件对准时它们对准。当纺织品构件被拖曳到基底构件上时，如上面的实施例1中那样，两个Velcro条进行物理接触并彼此锁定在/到一起，从而阻止纺织品构件的移动并确保构件从前到后的对准是正确的。
实施例3：在该实施例中，实施例2的Velcro用大约1/8”高的橡胶脊代替，该橡胶脊沿着纺织品构件的短边缘延伸并模制到纺织品构件的下侧；它与实施例2中的Velcro位于同一位置。除去实施例2的基底构件上的Velcro，并且纺织品构件的橡胶脊与基底构件的边缘接合，以提供与实施例2相同的对准能力。
实施例4：该实施例与实施例2相同，除了用蘑菇型接合固定件(诸如3M DualLock)代替Velcro条。
背衬材料的评估
实施例A-具有丁腈橡胶背衬的垫子
垫子制备如下：
制备簇绒面组件，其包括簇绒到预收缩的Lutrador 52非织造主背衬中的尼龙6,6纱线。尼龙6,6纱线为1/8英寸规格，并以每英寸8.70针进行簇绒。将簇绒剪切至18/64英寸的绒头高度，得到纺织品重量为20.0盎司/平方码。簇绒卷从外侧绒头横列到外侧绒头横列测量为145英寸。
然后使用数字印花机将簇绒卷印花。簇绒面组件以25英尺/分钟的速度经过数字印花机。使用12个喷枪杆(gun bars)的组合将染料分配到簇绒面组件，染料流量设定为36。然后将簇绒面组件在209°F的蒸锅中暴露于第一蒸汽步骤，并且然后再在150°F的后蒸汽/阻污剂(stain blocker)步骤中。然后将印花的簇绒面组件在240°F下干燥。
然后将印花的簇绒面组件切成3.2'宽的卷。将这些卷置于0.130”(厚度)丁腈橡胶的顶部。然后将未固化的丁腈橡胶送入压机中，其中印花的簇绒面组件处于顶部。一旦印花的组件进入加压区域，压机就从底部加热到365°F。然后压机以35psi向印花的簇绒面组件的顶部施加压力，以将其推入橡胶中。然后将印花的簇绒面组件在压机中保持8分钟，然后将其取出。取出后，将其在290°F的干燥器中预收缩，以形成卷形式的可洗涤地毯。然后将卷形式的可洗涤地毯切割成所需的形状和/或尺寸。
在另一个实施例中，垫子用0.030”厚的磁响应填料加载的丁腈橡胶背衬制成。该垫子具有在聚酯非织造主背衬层中簇绒的溶液染色纱(SDN)纱线。将其在370°F在35psi压力下粘合到背衬上并固化4分钟。没有进行进一步的预收缩。然而，然后将背衬层暴露于针刺工艺以使其为多孔。
背衬样式的评估
光滑的丁腈背衬垫
光滑的橡胶背衬在垫子的橡胶表面上(例如垫子的与磁性基底接触的表面)没有突起。换言之，光滑的背衬没有突起。通常将突起添加到磁性基底中以有助于防止垫子非预期的横向移动。
可洗涤的垫子的构造与实施例A中制造的垫子相同。当将丁腈橡胶放在压机上时，将其放在涂有特富龙(Teflon)的带上，该带中没有凹陷。带的顶部是光滑的，这使得橡胶的底部也具有光滑的表面。
用于磁性基底构件的防滑(gripper)(标准高花纹(cleat))丁腈背衬
用于基底的丁腈橡胶是通过层叠磁性橡胶和不含任何磁性填料的橡胶而构成，其中后者形成防滑基底。防滑橡胶背衬的特征在于具有(1)在没有突起的橡胶表面上的网格图案和(2)在没有突起的区域之间的内部空间上的突起。突起以正方形图案存在。这样，防滑背衬在7/8英寸乘1英寸平方的区域中包含重复的小突起图案。突起为约1/16英寸高。突起覆盖橡胶背衬的表面约70％。
可洗涤垫子的结构与实施例A中制造的垫子相同。当将丁腈橡胶放在压机上时，将其放在涂有特富龙(Teflon)的带上，该带具有呈小方形图案的1/16英寸凹陷。当压机达到365°F时，它会使橡胶变得非常柔软。一旦将35psi的压力施加到可洗涤垫子组件的顶部，它就将软橡胶推入凹陷中形成“防滑”图案。
用于磁性基底构件的Megahold丁腈背衬
用于基底的丁腈橡胶是通过层叠磁性橡胶和不含任何磁性填料的橡胶构成，其中后者形成megahold基底。当与防滑背衬相比，megahold橡胶背衬的特征在于在橡胶表面上具有较少和较大的凹陷。凹陷以四个一组存在，并且以正方形图案间隔开。因此，megahold图案在3.625英寸×3.875英寸平方的区域中包含四个大凹陷的重复图案。凹陷深约1/8英寸。凹陷覆盖了橡胶背衬表面的约40％。
可洗涤垫子的结构与实施例A中制造的垫子相同。在将橡胶放在特富龙(Teflon)带上之前，操作员在带上放置金属板。金属板在顶部表面上包含圆圈。圆圈包括在中心钻出的孔，以便在内部形成橡胶。然后将丁腈橡胶置于金属板的顶部，其中纺织品/地毯处于顶部。当压机达到365°F时，它会使橡胶变得非常柔软。一旦将35psi的压力施加到可洗涤垫子组件的顶部，它就将软橡胶推到金属板周围并进入金属板内，形成“Megahold”背衬。
纺织品构件上磁性涂层厚度的评估
磁性背面涂层厚度是变化的。以20mils、25mils和30mils的磁性背面涂层制备样品。背面涂层施加于得自Milliken&Company of Spartanburg,SC的垫子。然后对这些垫子进行标准洗涤和主体撕裂测试以及磁剪切保持测试。
为了进行磁剪切保持测试，创建了测试装置，其中Instron的底部把手被附有永磁体片的垂直铝板取代。永磁片在结构和磁性强度(以高斯为单位进行测量)上与其上安装有磁性背面涂层的纺织品构件的磁性基底构件相似。将磁性背面涂层的纺织品构件夹在测试框架的顶部钳口上，使得磁性背面涂层附接在永磁体片上。调节组件以确保当顶部钳口以12英寸/分钟的速度移动时，背面涂层的纺织品构件平行于铝板上的磁性片的表面而移动。在1”横跨(traverse)后在测压单元上的力被记录为磁剪切力。
在1X、10X和20X疲劳洗涤下测试背面涂层的纺织品的结果如下表1所示。
表1：洗涤后纺织品构件上磁性涂层厚度的评估
本文引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)在此通过引用的方式并入本文，相当于每个参考文献都被单独和明确地提到通过引用而并入本文并且在此以全文的方式进行阐述。
除非本文另有说明或明确与上下文相矛盾，在描述本申请的主题(特别是在以下权利要求的上下文中)的上下文中使用术语“一个”和“一”和“该”以及类似的指代词应被解释为涵盖单数和复数形式。除非另有说明，术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即，意味着“包括但不限于”)。除非本文另有说明，本文中对数值范围的描述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简化方法，并且每个单独的值包含在本说明书中，如同其在本文中单独记载一样。除非本文另有说明或上下文明显矛盾，本文所述的所有方法均可以任何合适的顺序进行。使用本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“诸如”)仅旨在更好地说明本申请的主题，并且除非另有声明，否则不对主题范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为表示任何未要求的元素对于本文所述主题的实践是必不可少的。
本文描述了本申请主题的优选实施方式，包括发明人已知的用于实施所要求保护的主题的最佳方式。在阅读前文的描述后，那些优选实施方式的变化对于本领域普通技术人员来说可以变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这些变化，并且发明人希望以不同于本文具体描述的方式实践本文所述的主题。因此，本公开包括适用法律所允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或上下文明显矛盾，本公开涵盖上述元素以所有可能变型进行任何组合。
Claims (20)
1.一种多构件地板垫，包括：
(a)纺织品构件，该纺织品构件包括(i)第一层簇绒地毯，所述簇绒地毯通过将正面纱线簇绒穿过主背衬层形成，和(ii)第二层硫化橡胶材料，所述硫化橡胶材料含有磁性颗粒；
(b)基底构件，该基底构件包含(i)含有磁性颗粒的硫化橡胶或(ii)施加有磁性涂层的硫化橡胶；
其中所述纺织品构件和所述基底构件通过磁吸引能够可释放地相互附接；并且
其中所述纺织品构件在长度和宽度上比所述基底构件大至少5％。
2.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述纺织品构件在长度和宽度上比所述基底构件大至少10％。
3.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述纺织品构件是磁感应性的。
4.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述基底构件是永久磁化的。
5.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述地板垫的所述纺织品构件能够经受在商用或家用洗涤机中的至少一个洗涤循环，由此所述纺织品构件适合于在暴露于所述至少一个洗涤循环之后重复使用。
6.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述正面纱线选自由以下组成的组：合成纤维、天然纤维、使用天然成分的人造纤维、无机纤维、玻璃纤维和其任意混合物。
7.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述正面纱线选自尼龙6；尼龙6,6；聚酯；聚丙烯；或其任意组合。
8.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述正面纱线包括割绒、毛圈绒头或其组合。
9.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述正面纱线是染色的、未染色的、印花的或其任意组合。
10.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述主背衬层选自由以下组成的组：织造材料、非织造材料、针织材料或其任意组合。
11.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述主背衬层选自由以下组成的组：合成纤维、天然纤维、使用天然成分的人造纤维、无机纤维、玻璃纤维和其任意混合物。
12.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述硫化橡胶选自由以下组成的组：丁腈橡胶、聚氯乙烯橡胶、乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶、乙烯基橡胶、热塑性弹性体及其任意混合物。
13.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述磁性颗粒的尺寸在1微米至10微米的范围内。
14.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述磁性颗粒是选自由以下组成的组的可磁化磁性颗粒：Fe3O4、SrFe3O4、NdFeB、AlNiCo、CoSm和其他稀土金属基合金、及其任意混合物。
15.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述磁性颗粒是选自由以下组成的组的磁感应性颗粒：Fe2O3颗粒、Fe3O4颗粒、钢颗粒、铁颗粒及其任意混合物。
16.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述磁性涂层进一步包含粘合剂材料。
17.权利要求16所述的多构件地板垫，其中所述粘合剂材料选自热塑性弹性体材料、热塑性硫化橡胶材料和其任意混合物。
18.权利要求17所述的多构件地板垫，其中所述粘合剂材料选自由以下组成的组：含氨基甲酸酯的材料，含丙烯酸酯的材料、含有机硅的材料及其任意混合物。
19.权利要求1所述的多构件地板垫，其中所述基底构件进一步包含粘合剂组合物。
20.权利要求19所述的多构件地板垫，其中所述粘合剂组合物选自由以下组成的组：压敏粘合剂材料、包含松香酯的粘合剂材料、以及包含天然橡胶、丁腈橡胶或有机硅橡胶与增粘剂的弹性体材料。
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