JP2019501680A

JP2019501680A - 繊維製品を製造するための方法、その使用、製品自体、及びその方法を適用するための装置

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Publication number: JP2019501680A
Application number: JP2018521384A
Authority: JP
Inventors: クリスレウテリングスパージャー，
Original assignee: DSM IP Assets BV
Current assignee: DSM IP Assets BV
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2019-01-24
Also published as: US20180320310A1; KR20180079416A; BR112018009021A2; WO2017077043A1; DK3371366T3; EP3371366B1; MX2018005521A; BR112018009021A8; AU2016348719A1; EP3371366A1; CN108350649A

Abstract

本発明は、繊維製品、特に、広幅のカーペット、カーペットタイル、マット、及び敷物などのカーペット製品を製造するための方法に関し、この方法は、第１のシートであって、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリアミド糸条を有する第１のシートを含み、この方法は、シートを提供する工程と、シートを通してポリアミド糸条を縫い合わせて、シートの第１の表面にパイルを形成し、パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、シートの第２の表面に糸条のループを形成する工程と、熱を用いてシートの第２の表面に融着された材料の層を作製することによって、シートに糸条を固定する工程と、を含み、融着された材料の層の作製の際に、パイルの長さの少なくとも遠位半分は、ポリアミドの溶融温度より少なくとも７０℃低い温度に維持される。又、本発明は、新規な方法で得られた繊維製品を使用する方法、及び前記方法を適用するための装置に関する。【選択図】図３

Description

発明の詳細な説明

［発明の一般分野］
本発明は、繊維製品、特に、広幅のカーペット、カーペットタイル、マット、及び敷物などのカーペット製品を製造するための方法に関し、この方法は、第１のシートであって、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリアミド糸条を有する第１のシートを含み、この方法は、シートを提供する工程と、シートを通してポリアミド糸条を縫い合わせて、シートの第１の表面にパイルを形成し、パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、シートの第２の表面に糸条のループを形成する工程と、熱を用いてシートの第２の表面に融着された材料の層を作製することによって、シートに糸条を固定する工程と、を含む。本発明はまた、新規な方法で得られた繊維製品を使用する方法、繊維製品自体、及び前記方法を適用するための装置に関する。

［背景技術］
従来、カーペット製品などの繊維製品は、第１の表面の上にパイル、この一次支持体、及びこの支持体の第２の表面（裏側）に糸条のループを形成するために、一次支持体（第１のシート）に縫い合わされた、典型的にはタフト加工又は製織された、場合により切断された糸条の中間材料を初めに形成することによって作製される。こうした中間層においては、例えば、手で糸条を引っ張ることによってなどの、軽い引っ張り力を使用して支持体から糸条を引き出すことができる。糸条が一次支持体に十分に機械的につなぎとめられている繊維製品を作製するために、一次支持体の裏表面に融着された材料の層を作製することができる。融着された層は、単に溶融しその後固化した熱可塑性材料（ホットメルト接着剤など）、樹脂の硬化層（ラテックスなど）、又はゴム状物質の硬化層（ビチューメン材料など）等であることができる。このような融着された層を作製することにより、糸条のループは、一次支持体につなぎとめられ、これにより、通常の機械的負荷に耐えるように十分に機械的に取り付けられる。融着された層を作製するために、通常、融着された層における出発原料を有する中間生成物は、適切な融着された層を作製するために、典型的には１８０〜２００℃で、長いオーブン（５０〜１００メートル）を通り搬送される。

欧州特許第１５９８４７６号明細書（ＫｌｉｅｖｅｒｉｋＨｅｌｉ）は、ラテックス又はビチューメン層を使用しないで糸条を一次支持体につなぎとめるための方法を記載している。その下側がローラーに対してプレスされ、その結果、糸条は少なくとも部分的に溶融して融着された材料の層を形成しながら、溶融材料の層は、加熱されたローラー表面に沿って支持体（糸条を上向きに）を供給することによって作製され、層は、場合により、一次支持体の裏側が加熱されたローラーを用いて処理される前に、粉末の形態で塗布された接着剤を組み込んでいる。この出願においては、冷却後、ラテックスポリマーを必要とせずに、糸条は、互いに支持体にしっかりとつなぎとめられていることが述べられている。一実施形態では、支持体表面に垂直な方向（即ち、下から）において支持体及びパイルに加熱後に圧力をかけて（例えば、加圧ローラーによる）、それらの相互接着を強化するために可塑化された糸条をともに塗り、こうして、加熱されたローラーを、糸条が熱のみによって実際に直接融着する温度未満のより低い温度に保持することを可能にすることができることを教示している。この方法は、糸条及び一次支持体を同じポリマーから作製することができることから、中間支持体を容易にリサイクルすることができるという利点をもたらす。繊維のパイルに浸透した融和しないラテックス又はビチューメン材料は存在しない。

国際公開第２０１２／０７６３４８号パンフレット（Ｎｉａｇａ）は、欧州特許第１５９８４７６号明細書に記載の方法に対して、糸条のつなぎとめの強度を更に改善させる繊維製品を製造するための方法を記載している。この方法においては、一次支持体を加熱された表面に対してプレスする場合、一次支持体と加熱された表面との間の相対速度が導入される。この相対速度のために、溶融材料において機械方向（即ち、一次支持体の搬送方向）で、更なる機械的な力が与えられる。この力は、まだ溶融している間に糸条の材料を広げ、融着された材料のより均一な層、ひいては一次支持体と糸条との間のより強力な全体的な結合をもたらす。理論的には、多くの場合、更なる二次支持層は、もはや必要ではない場合があるが、この文献は、特に、それが繊維製品とキャリア材料との間の界面に存在する反応性分子の間の熱可逆反応に依存する反応性接着剤を含む場合、このような支持層が依然として有用であり得ることをまさに教示している。

また、ポリエステルホットメルト接着剤と組み合わせて本明細書において前述の方法を用いてカーペットを製造する特定の方法を記載している、ｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ（ＲＤ５９１０８４）が、匿名で２０１３年６月２５日に公開された。

ハイエンドの用途においては、多くの場合に、ポリアミド糸条は、繊維製品のパイルにおいて使用される。ポリアミド（ＰＡ又はナイロン）は、耐摩耗性及び耐摩滅性に優れ、高温でも良好な機械的特性を有し、且つ、良好な耐薬品性を有する。しかしながら、ポリアミドは、非常に低い耐染色性を有し、一方、ポリエステル（ハイエンドではない用途における糸条に使用される）は、一般的には、良好な耐染色性を有する。

［発明の目的］
本発明の目的は、ポリアミド糸条を使用して繊維製品を製造する方法を提供することであり、この場合に、ポリアミド糸条は、改善された耐染色性を有する。

［発明の概要］
本発明の目的を達成するために、発明の一般分野のセクションで定義された繊維製品を製造するための方法が考案されており、この場合に、融着された材料の層の作製の際に、パイルの長さの少なくとも遠位半分は、ポリアミドの溶融温度より少なくとも７０℃低い温度に維持される。

理論に拘束されるものではないが、本発明は、２つの認識に基づいた。第一に、全てのポリアミド糸条において、ポリアミド材料は、少なくともある程度非晶質であることが認識された。通常知られているように、ポリアミドの非晶質部分は、配向又は非配向であり得る（例えば、ＡｐｐｌＳｐｅｃｔｒｏｓｃ．２００５Ｊｕｌ；５９（７）：８９７−９０３を参照されたい）。色をつけるのに利用可能なアミノ基及び酸基の数は、非配向の非晶質領域においてより高いと考えられる。一般的には、ヒートセットは、この染色感受性の非配向の非晶質部分のパーセントを増加させる。従来の製造技術においては、典型的には１８０℃をはるかに上回り、熱を使用して融着された層を作製し、これにより、糸条への熱流束のために、パイルの遠位（上部）半分の部分でさえ、このヒートセットが典型的に生じるような温度に加熱される。これは、出発の糸条材料と比較した場合、パイル糸条で、染色に対する耐性が減少することを意味する。出願人は、融着された材料の層が作製される期間の間、パイルの長さの少なくとも遠位半分の温度を、少なくとも７０℃、好ましくは少なくとも７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９℃、又はそれ以上、ポリアミドの融点より低い温度に、維持することによって（パイルが混合高さを有する場合、最も高いパイルの長さの遠位半分が適切である）、従来、作製された繊維製品、特に、広幅のカーペット、カーペットタイル、マット（入口マット及びカーマットなど）、並びに敷物などのカーペット製品と比較して、パイルの少なくともこの上部半分が改善された耐染色性を有するように、本明細書において前述したヒートセットが、防止される、又は少なくとも著しく低減されることができることを見出した。

本発明はまた、建物、或いは任意のその他の人工又は自然の構造物の表面を覆うための本発明に従って得ることができる繊維製品の使用に関する。本発明はまた、第１のシートであって、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリアミド糸条を有する第１のシートを含む繊維製品を製造するのに使用される装置に関し、糸条は、シートを通して縫い合わされて、シートの第１の表面にパイルを形成し、パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、シートの第２の表面に糸条のループを形成し、この場合に、装置は、それぞれ、シートの第２の表面を加熱するための加熱手段と、シートの第２の表面に融着された材料の物体を作製する手段と、パイルの長さの少なくとも遠位半分を少なくとも７０℃、好ましくは少なくとも７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９℃、又はそれ以上、融着された材料の物体を作製する際にポリアミドの溶融温度より低い温度に冷却するための冷却手段と、を含む。

本発明はまた、上部表面及び底部表面を有するシートを含む繊維製品に関し、繊維製品は、このシートを通して縫い合わされてシートの表面にパイルを形成するポリアミド糸条を有し、パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、糸条は、この底部表面に融着されたポリアミド材料の層を形成することによってシートの底部表面に固定され、パイルにおける糸条は、ポリアミドの溶融温度より約４３℃（即ち、４０〜４５℃）低い温度で１時間アニールされた同じポリアミドの糸条に対して減少した非晶質含有量を有する。

［定義］
繊維製品は、場合により、支持体層、キャリア層、及び／又は接着剤などのその他の成分とともに繊維（即ち、天然繊維又は人工繊維から主として作製される材料、多くの場合に糸又は糸条と称される）を含む製品である。積層された繊維製品は、典型的には、支持体に取り付けられたパイルの上層を含むが（ここで、隆起したパイル繊維は、製品の「けば（ｎａｐ）」としても示される）、平織りであってもよい。このような製品は、タフテッド製品が最も一般的なタイプであるが、織り、ニードルフェルト、結び目、タフテッド、及び／又は刺繍などの様々な異なる構造からなることができる。パイルは、切断されることができる（プラッシュカーペットにおけるように）、又はループを形成することができる（Ｂｅｒｂｅｒカーペットにおけるように）。

ポリアミド糸条は、少なくとも１０％のポリアミド材料、好ましくは少なくとも２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、１００％までのポリアミドを含む糸条である。

ポリアミド（ＰＡ又はナイロン）は、繰り返しのアミド基を有する全ての長鎖繊維形成ポリアミドの一般名である。ＰＡのタイプに応じて、溶融温度は、カーペット（主にＰＡ６及びＰＡ６６）などの繊維材料における糸条を作製するために使用されるポリアミドにおいて、１９０〜３５０℃、典型的には２２０〜２６０℃の範囲にあり得る。ＰＡは、常に少なくとも部分的に非晶質である（完全非晶質又は半結晶質）。ポリカプロラクタムとも称されるＰＡ６（ナイロン６）は、ＰＡ６６（ナイロン６，６）の特性を再現するためにＰａｕｌＳｃｈｌａｃｋによって開発されたポリマーである。ＰＡ６６と同様に、これは、半結晶質のポリアミドである。ほとんどのその他のナイロンとは異なり、ＰＡ６は、縮重合ポリマーではなく、代わりに、開環重合によって形成される。溶融温度は、約２２０℃である。

糸条のループは、糸条の基本部分から離れて湾曲することができるこの糸条の長さである（ループが主要部分自体よりも長いことを除外しない）。繊維製品の場合、糸条の基本部分は、製品の上部の目に見える部分を形成する部分である。例えば、カーペットの場合、これはパイルを形成する糸条の部分である。衣類の場合、これは、衣類の外側表面の部分を形成する糸条の部分である。ループは、製品の裏表面から伸長する部分である。

シートは、実質的には、２次元の物体又は材料、即ち、幅広の薄い、典型的には必ずしもそうである必要はないが、形状が長方形であり、本質的には、２つの対向表面を有する。

縫い合わせは、縫い合わせによって、又はタフティング、製編、縫製、製織等の縫い合わせなどで、対象物の糸条部分を機械的に作製する方法である。

層は、表面に敷設された又は表面に渡り広げられた材料の厚さである。層は、厚さに関して不均一であることができ、層に孔を有することができるという意味で不連続であることができる。

積層体は、互いに機械的に接続された複数の積み重ねられた層を含む構造体である。

弾性を有するとは、変形して元の形状に自動的に戻ることができることを意味する。

ホットメルト接着剤は、溶融されるように、即ち、凝固後に材料を接着するために固体状態から液体状態に変換するために加熱されるように設計された熱可塑性接着剤である。典型的には、ホットメルト接着剤は、非反応性の結晶性であり、少量の溶媒を含み又は溶媒をまったく含まず、その結果、典型的には、硬化及び乾燥は、適切な接着を提供するために必要ではない。

繊維状とは、繊維からなる基本的になることを意味する。この点で「基本的に」という用語は、基本的な機械的構成が、繊維から配列されていることを意味する。しかしながら、繊維は、含浸されることができる、又は処理されることができる、又は最終材料が繊維以外の成分も含むように非繊維状材料と組み合わされることができる。典型的な繊維状シートは、製織及び不織の繊維製品、又はこれらの組み合わせである。

［発明の実施形態］
本発明による方法の第１の実施形態においては、パイルの長さの遠位半分は、ポリアミドの溶融温度よりも少なくとも１００℃低い温度に維持される。すでに７０℃は溶融温度より十分低く、このため、ヒートセットがほとんど又は全くないと予想されるが、糸条の温度をポリアミドの溶融温度より少なくとも１００℃低く維持することによって、この方法を改善することができることが判明した。明らかに、ポリアミドの溶融温度より７０〜１００℃低い範囲であっても、いくらかの関連する程度まで依然としてヒートセットが起こる。温度がポリアミドの溶融温度より１２５〜１５０℃低く維持される場合、ヒートセットが実質的に完全に防止されることができることが判明している。

第２の実施形態においては、パイルの長さの少なくとも遠位半分は、冷却手段を用いてポリアミドの溶融温度より低い温度に維持される。このような冷却手段は、例えば、第１のシートのパイル側に接触したチルドローラー、又はこのパイル側に渡り冷たいガスを吹き付けるブロワーであり得、一方、シートの裏は、融着された層を形成するために加熱される。しかしながら、代わりに、本発明に従って規定される温度でパイルの温度を維持するための任意のその他の受動的又は能動的手段を使用することができる。

別の実施形態においては、糸条をシートに固定するために、シートの第２の表面を高温体の表面と接触させて、糸条のループを少なくとも部分的に溶融させて融着された材料の物体を作製する。この実施形態においては、糸条をつなぎとめるための融着された層の層は、例えば、欧州特許第１５９８４７６号明細書及び国際公開第２０１２／０７６３４８号パンフレットから知られている方法を用いて作製される。出願人が驚いたことに、熱い表面を使用して、糸条のループにおけるポリアミドを実際に溶融するこうした方法を用いる場合であっても、パイルの温度（少なくともパイルの遠位半分）は、ヒートセットがポリアミドの耐染色性に著しく影響を及ぼす温度より低く維持されることができる。能動的な冷却手段を使用して、又はパイルの高さ、パイルの密度、使用される正確な材料、及び加熱された表面との接触の所要時間に応じて、これは行われることができ、染色の問題を含むことに関して臨界温度を超えてパイルの上部半分を加熱するには余りにも遅いパイルを通る熱輸送（伝導、放射、及び／又は対流による）に単に応じて、融着された材料の層を作製することができる。

更なる実施形態においては、高温体の表面は、第１のシートの第２の表面に対して相対速度（従って、０ｍ／秒を超える相対速度で移動する）を有する。このように、糸条の溶融プロセスの際の第２の表面に対して相対速度を有する高温体の使用は、国際公開第２０１２／０７６３４８号パンフレットから知られている。ここで、この特徴は、糸条がポリアミド糸条であり、パイルの耐染色性を高めることを目的とした方法に使用されるのに理想的に適しているように伺える。更なる実施形態においては、高温体の表面は、固定されており、一方、第１のシートは、高温体に沿って搬送される。

繊維製品が、第１のシート及び第２のシートの積層体である実施形態においては、第１のシートの第２の表面が前述の実施形態のいずれかに従って処理された後、この第２の表面に接着剤が塗布され、この接着剤に第２のシートが接着される。更なる実施形態においては、接着剤は、ホットメルト接着剤、例えば、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（エステルアミド）、ポリポリオレフィン、これらの混合物、及び／又はこれらのコポリマーからなる群から選択される、少なくとも５０重量％のポリマーを含むホットメルト接着剤である。

積層された繊維製品の更なる実施形態においては、第１のシートと第２のシートとの間に中間層が設けられ、この場合に、中間層は、第１のシートの第２の表面に沿って、又は中間層に隣接する第２のシートの表面に沿って、この層の局所的変形を可能にするように弾性を有する。この実施形態では、積層された繊維製品の通常の問題：特に、湿潤、温度、又はその他の環境の変数の影響による積層体の内部歪みを防止又は少なくとも緩和するのに適していることが伺える。結果として、内部歪みは、様々な問題に結びつく場合がある。例えば、カーペットタイルでは、内部歪みが、タイルのエッジ又はコーナーがカールする傾向がある、カールの問題に結びつく場合がある。エッジ又はコーナーのカールは、エッジが、一般的には、覆われる表面のエッジと一致しないことから、問題であり、従って、エッジ又はコーナーがカールすることは、覆われた表面の中央領域における不規則性に結びつく場合がある。幅広のカーペットについては、間隔がカーペットの２つの部分のジョイントで形成されるように、内部歪みは、変形に結びつく場合がある。また、任意の積層された繊維製品の場合、内部歪みは、膨らみ及び局所的な過度の摩耗をもたらす場合がある。内部歪みの発生の重要な理由は、本質的に、積層体が、繊維製品に非常に異なる特性をもたらす必要がある異なる層を含むことである（注：「層」又は「シート」という用語は、実際には、層又はシートが異なる副次層から構成されることを除外しない）。第１のシート（一次支持体）は、パイル糸条を安定して支持する必要がある。第２のシート（二次支持体）は、一般的には、繊維製品に寸法安定性をもたらす。このために、異なる層の構造は、本質的に異なる。従って、例えば、第１及び第２のシートが同じ材料から作製されていても、湿気及び温度の作用による異なる変形による内部歪みの発生が、本質的に存在する。異なる材料がシートを構成するために使用される場合、特に、これらの材料がそれ自体、湿気及び又は温度のために異なって膨張及び収縮する場合、問題は更に増す。本発明においては、パイル糸条は、ポリアミド糸条であり、一方、一次及び二次支持体に使用されるポリマーは、主にポリエステルである。これらのポリマーは、湿気及び温度による全く異なる変形特性を有する。ここで驚くべきことに、第１のシートと第２のシートとの間に本明細書において前述の弾性層を使用する場合、この問題が解決される、又は少なくとも緩和されることができることが判明した。理論に拘束されるものではないが、本明細書において前述で規定された弾性特性のために、他方のシートの膨張又は縮小とは独立して、それぞれのシートが水平方向に膨張又は縮小（「変形」）することができ、従って、内部歪み（カール又はその他の変形に結びつく場合がある）が生じない可能性がある（又は僅かに生じる可能性がある）と規定されていると考えられる。これは、以下の通り理解されることができる：少なくとも１つのシートの表面に沿ったこの層における材料の局所的変形を可能にする中間層の弾性のために、機械的な力が第１のシートから第２のシートに又はその逆に直接伝達されることなく、シートの（１つの）水平方向の変形が、中間層によって局所的に吸収される場合がある。

更に別の実施形態においては、中間層は繊維状層である。繊維は、安定した層を形成するために容易に組み立てることができ、依然として局所的な変形の選択肢を提供する。例えば、繊維が絡み合っているが、繊維は交差する場所で機械的に接続されていない場合、変形は、局所的に留まることができ、一方、層全体は、著しい機械的安定性を有する。

更に別の実施形態においては、中間層は不織布層である。不織布層は、非常に短い繊維を使用する場合でも、組み立てが容易であり、従って、経済的に魅力的である。短い繊維は、繊維自体よりかなり長い距離に渡り、変形が容易に転移されるのを防ぐことができる一方、また、長い繊維は、不織の配置（例えば、川のような蛇行）のために、局所的な変形を許容し、隣接する領域に力を転移しないことが完全に可能である場合がある。

更なる実施形態においては、中間層は製編された層である。製編された層は、繊維は本質的に無限であるが、局所的変形のみを許容するのに完全に適しているように伺える。足の全ての湾曲に合う管状の製編された靴下のように、製編された層は、隣接する領域に力を伝達することなく、局所的に容易に変形することができる。本発明に使用される製編された層は、例えば、ＴＷＥ，Ｅｍｓｄｅｔｔｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＣａｌｉｗｅｂ（登録商標）である。

［実施例］
図１は、本発明に従って製造される繊維製品の断面を概略的に示す。
図２は、糸条溶融プロセスを適用するための構成を概略的に示す。
図３は、能動的な冷却手段の詳細を概略的に示す。
図４は、積層構成を概略的に表す。

実施例１は、本発明による方法におけるプロセスパラメータを与える。

実施例２は、本発明による特定の積層された繊維製品の例である。

実施例３は、カーペットの汚れ保持特性を確立する方法を与える。

実施例４は、繊維製品が本発明による製品であるか否かを決定する方法を与える。

［図１］
図１は、本発明に従って製造される積層された繊維製品、この場合はカーペットタイルの一実施形態のそれぞれの層の概略図である。タイルは、タフテッド不織布でシールされたポリエステル支持体であることができる、第１のシート２、いわゆる一次支持体を含む。ポリアミド糸条５は、この第１のシートの第１の表面３から伸長し、図２を参照して記載される糸条溶融方法を用いてシートの第２の表面４にシールされる。この第１のシートの重量は、典型的には約５００〜８００ｇ／ｍ^２である。機械的安定性をもたらすために、タイル１は、第２のシート６を含み、この場合には、ポリエステルニードルフェルト支持体である。この第２のシートの重量は、典型的には約７００〜９００ｇ／ｍ^２である。第１のシートと第２のシートとの間には、任意選択の弾性層１０がある（これは、例えば、３３０ｇ／ｍ^２の重量を有するポリエステル膨張フリースであり得、Ａｂｓｔａｎｄｓｖｌｉｅｓｓｔｏｆとして、ＴＷＥ，Ｅｍｓｄｅｔｔｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能である）。３つの層（第１及び第２のシート、並びに中間層）は、接着剤を使用してともに積層させられ、接着剤は、約３００ｇ／ｍ^２の重量で層１１及び１２として塗布された、ＤＳＭ，Ｇｅｌｅｅｎ，ｔｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓから入手可能なポリエステルホットメルト接着剤であることができる。

［図２］
図２は、本発明に使用される糸条溶融プロセス（繊維結合性プロセスとも称される）を適用するための構成を概略的に表す。それぞれ、加熱ブレード又は加熱体、５０５及び５０６とも示される加熱要素を加熱するために、図２に示される構成では、第１の加熱ブロック５００及び第２の加熱ブロック５０１が存在する。これらの加熱要素は、それぞれ、作用表面５１５及び５１６を有し、これらの表面は、処理される製品、典型的にはタフティングなどの縫い合わせプロセスによって糸条が適用される主要なキャリアと接触する。作用表面はともに１８ｍｍの作用幅を有し、且つ、中間距離は２６ｍｍである。製品の裏表面は、加熱要素の作用表面と接触している。製品が処理されるのに適切な圧力を加えることができるようにするために、能動的に冷却されたテフロン支持体５２０が存在し、これを使用して加熱要素に印加される押す力を打ち消し、同時にポリアミドパイル糸条を冷却する。操作においては、加熱要素は、矢印Ｘで示されるように、製品に対して相対的に移動する。典型的には、加熱要素は固定されており、且つ、製品は、Ｘで示された方向における作用表面とテフロン支持体との間を移動させられる。前述の構成（製品自体は図２に示されていない）で処理される（中間の）繊維製品は、シートにタフト加工されたポリアミド糸条のカットパイルを備えた一次シートからなる。糸条は、ほぼ１００％のＰＡ６からなり、典型的には、約２２０℃の溶融温度を有する。この製品は、製品を予熱するために、１８０〜２００℃の第１の加熱要素の温度を用いて処理される。第２の加熱要素は、ポリアミド糸条の溶融温度より約１５℃高い温度に維持される。温度を必要なレベルに維持するために、加熱ブロック及び加熱要素には、それぞれ、断熱材料の層、５１０、５１１、５１２、及び５１３が設けられている。製品は、１２ｍｍ／秒（０．７２メートル／分）以上の速度で供給され、加熱要素で加えられる圧力は、約１．３５ニュートン／平方センチメートルである。このようにして、ＰＡ糸条は溶融され、一次支持体の第２の表面に溶融材料の層を形成する。冷却されたテフロンプレートを使用することによって、パイルの温度、このパイルの少なくとも上部半分は、この溶融プロセスの間、約９５℃に維持される。溶融プロセスの後、溶融層は、冷却され、融着されたＰＡ材料の層を形成する。

処理される中間繊維製品の搬送経路２００の両側において、加熱ブロックの下流には、更なる能動的冷却手段３００がある。この実施形態においては、手段３００は、反転ドーム３０１及び３０２を含む。これらのドームを通り、繊維製品の加熱された表面を能動的に冷却するために、冷たい冷却空気を繊維製品の方に吹き付けることができる。

［図３］
図３は、本発明の別の実施形態の詳細を概略的に示す。この実施形態においては、加熱体５０５及び５０６は、約９０℃の温度に能動的に冷却される円形支持体５２０’の周囲に配列される。中間繊維製品２は、その第２の表面４とともに加熱体に向かって搬送され、一方、製品２は回転する支持ドラム５２０’にその第１の表面とともにある。ドラム５２０’の下流側では、中間生成物は、搬送経路２００に沿って搬送され、能動的冷却手段３００’に出会う。この実施形態においては、冷却手段は、ポリエステル糸条のガラス転移温度より低い温度、典型的には１２０℃未満に維持された、２０ｍｍの厚さを有する、テフロン（登録商標）コーティングされたアルミニウムの固定された大型ビーム３０５である。このビームは、搬送方向において８０ｍｍの長さＬ_１を有し、加熱体５０５から７６ｍｍの距離Ｌ_２に位置している。このビームは、繊維製品２の第２の表面４に対してプレスされ、更なるカレンダー処理を与える。こうして、このプロセスは、縫い合わされた糸条がこの裏表面から伸長する部位において滑らかで光沢のある裏表面を有する製品をもたらすことができる。

［図４］
図４は、図２に関連して記載された方法で製造される第１のシートの裏に、第２のシート、この場合には寸法的に安定な第２の支持シートを適用するための積層構成を概略的に表す。この実施形態においては、目標シートという用語は、この順番で交互に適用された別個の弾性層及び第２のシート、又は、第１のシートにともに適用されたそれら両方の組み合わせた積層体を意味する。第２のシート及び弾性層はともに、ポリエステルからなることができる。この図では、第１のローラー６００が示されており、このローラーには、図２に関連して記載された方法に従って作製された前述の（予備加工された）製品の２メートル幅のウェブが巻き付けられている。製品は、ローラー６００から巻き戻されて、その裏側２１７が第２のローラー６０１と接触するようになる。このローラーは、ホットメルト接着剤（ＨＭＡ）２１９の層を裏側２１７に適用するために設けられている。このために、バルク量のＨＭＡ２１９が存在し、ローラー６０１と６０２との間で加熱される。この層の厚さは、これら２つのローラーの間の隙間を調整することによって調整されることができる。ＨＭＡが適用される部分の下流には、目標シート２１５があり、このシートはローラー６０３から巻き戻される。このシートは、熱い粘着性の接着剤に対してプレスされ、ユニット７００で冷却される。このユニットは、一方では、一次製品に対して目標シート２１５をプレスし、他方では、接着剤をその凝固温度未満に冷却する２つのベルト７０１及び７０２からなる。次いで、得られた最終製品２０１（図１の繊維製品１に対応する）がローラー６０４に巻き付けられる。代替の実施形態においては、図２に関連して記載される繊維結合プロセス及び積層プロセスが、並行して行われる。この場合、図２に示す繊維結合構成を、ローラー６００とローラー６０１との間に配置することができる。この実施形態においては、適用されるＨＭＡは、本明細書において前述したＲｅｓｅａｒｃｈＤｉｓｃｌｏｓｕｒｅＲＤ５９１０８４に記載される実施例Ｄのポリエステルである。このＨＭＡが、一次支持体の裏側に適用される部位におけるローラー６０１の適切な温度は、１４０℃である。２ｍｍの隙間を有することにより、ＨＭＡが、２ｍ／分のウェブ速度、回転しないローラー６０２、及び±１．６ｍ／分の周速を有するローラー６０１にて、約５００ｇ／ｍ^２の厚さで適用される。これは、目標シート２１５を一次支持体（即ち、第１のシート）に接着するのに適している。

ホットメルト接着剤は、場合により、１ｍｍ未満、有効には０．５ｍｍ未満、より有効には０．２〜０．４ｍｍの厚さを有する層として与えられることができる。市場における従来技術のカーペットでは、典型的には、ホットメルト層は、１ｍｍをかなり超える厚さを有するが、出願人は、この層の厚さを１ｍｍ以下に減少させる場合、依然として十分な接着が得られることを見出した。従って、本発明の繊維製品に存在する接着剤層は、５０ミクロン〜１ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ、最も好ましくは０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの好ましい平均厚さを有することができる。本発明の繊維製品において接着剤層を形成するために使用されるＨＭＡの量は、接着剤層の面積当たり０．０１〜１０００ｇ／ｍ^２のＨＭＡであり得る。別の実施形態においては、ＨＭＡは、０．０５〜８００ｇ／ｍ^２の量で適用されることができる。更にその他の実施形態においては、ＨＭＡは、０．１〜６００ｇ／ｍ^２の量で適用されることができる。

［実施例１］
実施例１は、本発明による方法のプロセスパラメータを与える。この例においては、図３に示す構成のプロセスパラメータが示されている。繊維製品を加熱体５０５で２３５℃の温度に加熱する。製品が加熱要素５０５とローラー５２０’との間のニップを離れる位置で、パイルの上部の温度（ＩＲカメラを用いて測定された）は、約９５℃（ＰＡの融点より約１２５℃低い）である。製品が冷却ビームに到達すると、融着された材料の層を支持する側の温度は、依然として約１６０℃である。ビームは、強い接触のために、ビームの長さＬ_１の端部で約１００℃の温度まで、この熱い表面を非常に迅速に能動的に冷却する。この温度は、第２の表面が加熱体５０５で加熱された後、１０秒以内に到達する。

［実施例２］
実施例２は、本発明による特定の積層された繊維製品の例である。参照番号は、図１に示す繊維製品に対応するパーツを示す。この実施例の繊維製品は、ＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＶｌｉｅｓｓｔｏｆｆｅＳＥ＆Ｃｏ．ＫＧＮｅｕｅｎｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙから得られた１２０ｇ／ｍ^２の重量を有する１００％ポリエステル不織布である、第１のシート２（一次支持体）を含む。この一次支持体は、１００％ＰＡ６糸条（Ａｑｕａｆｉｌ（Ｃａｒｔｅｒｓｖｉｌｌｅ，Ｇｅｏｒｇｉａ，ＵＳＡ）から入手可能）のカットパイルでタフト加工されている。ポリアミド糸条５は、一次支持体の第１の表面３から伸長し、図２を参照して記載される繊維結合方法を用いて一次支持体の第２の表面４にシールされる。このタフト加工されたシートの総重量は、約７００ｇ／ｍ^２である。機械的安定性を与えるために、繊維製品は、二次支持体（第２のシート６）、この場合にはＴＷＥ，Ｅｍｓｄｅｔｔｅｎ，ＧｅｒｍａｎｙからＱｕａｌｉｔｅｘＮａｄｅｌｖｌｉｅｓとして入手したポリエステルニードルフェルト支持フリースの支持体を含む。この第２のシートの重量は、約９００ｇ／ｍ^２である。この層は、約３００ｇ／ｍ^２の重量で塗布された、ＤＳＭ，Ｇｅｌｅｅｎ，ＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ（Ｕｒａｌａｃ（登録商標）の商標で入手可能）からのポリエステルホットメルト接着剤を用いてともに接着される（これは、一次支持体にタフト加工され、同じ繊維結合方法で処理されたポリアミド糸条を有する繊維製品に典型的に使用されるものと同じ量である）。従って、カーペットタイルの総重量は、約１．９ｋｇ／ｍ^２である。積層された繊維製品は、非常に耐久性があり、剥離に対して耐性があるように伺える。

［実施例３］
実施例２に従って作製された一片のカーペットを、汚れを保持する（又は、汚れを落とす）特性に関して試験した。この方法では、１５グラムのいわゆる「ＶＮＴＦ」汚れ（汚れの標準タイプ、ＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎｏｆＤｕｔｃｈＣａｒｐｅｔＰｒｏｄｕｃｅｒｓによって標準化された、着色された有機及び無機固体材料、鉱物油、及び水晶砂の所定の混合物、ＴＦＩＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ａａｃｈｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能）を加え、８００回転の間、テトラポッド（Ｔｅｔｒａｐｏｄ）機械（ＴｅｘｔｉｌｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌｕｍｅ５６，Ｉｓｓｕｅ３，１９６５を参照されたい）で汚れを固定することによって、１８０×６００ｍｍの寸法を有する数片のカーペットを、初めに汚れに強く接触させる。この後、カーペットを、特に本特許出願の図１、２、及び３を参照して、欧州特許第２１９８２６３号明細書（“Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｅｓｔｉｎｇｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆａｃｌｅａｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｎａｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｆａｂｒｉｃ，ａｎａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒｕｓｅｉｎｓｕｃｈａｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｕｓｅｏｆｓａｉｄｍｅｔｈｏｄｏｒａｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒｌａｂｅｌｌｉｎｇａｆａｂｒｉｃ”と題する）に記載される機械を使用して標準化された方法で洗浄する。この場合、真空掃除機を使用して汚れを回収した。回収した汚れの量は、０．０００１グラムの精度で秤量することによって測定した。実験は、実施例２に従って作製した数片のカーペットで４回行った。対照として、同じタイプのカーペットを対照実験に用いたが、対照カーペットを予め１７０℃でオーブンにおいて１０分間アニールした。このアニール工程は、カーペット全体がオーブンにおいて加熱されて二次支持体を固定する従来の技術を用いてカーペットが作製される場合の（最小）アニール工程に対応する。それぞれの実験において、両方のカーペットタイプを同じテトラポッド機械で処理し、両片のカーペットを同じ機械で洗浄した。カーペットによって放出された汚れの量の結果を、以下の表１に示す。

この実験から、本発明に従って作製されたＰＡカーペットは、従来のカーペットよりも良好な汚れ放出特性を有し、従って低い汚れのカーペットとして認定され得ると結論付けることができる。

［実施例４］
実施例４は、繊維製品が本発明による製品であるか否かを決定する方法を与える。この方法においては、繊維製品における糸条に使用される材料と同じポリアミド材料は、１８０℃よりかなり低いアニール温度に供される。これは、二次支持体を繊維材料に融着させるために使用される任意の従来の支持体オーブンの典型的な温度であり、カーペットを作製するために使用される典型的なＰＡの溶融温度より約４３℃低いことから、この温度が選択される。１時間のアニール後の材料の非晶質含有量が１８０℃でアニールされた同じ材料の非晶質含有量より低いということは、また、本発明の方法に従って処理されたこうした材料は、本発明による製品をもたらすことを実証する。

表２には、カーペット製品の糸条に典型的に使用されるＰＡ６材料のアニール実験の結果が示されている。この材料は、非繊維結合繊維として与えられ、示されたように異なる温度で１時間加熱される。最低温度は、ポリアミドの溶融温度より約１５０℃低い。中間温度は、溶融温度未満のわずかに７０℃を超える。示差走査熱量計装置を用いて、熱処理後に材料のＴｇ（ガラス転移温度）及びＴｍ（溶融温度）を測定する。

この測定は、１８０℃（使用したポリアミドの溶融温度より約４３℃低い）で、Ｔｇ及びＴｍが低下し、従って繊維が理論通りにより非晶質であることを示している。これは、ポリアミドの溶融温度より少なくとも７０℃低く留まることによって、繊維がより高い結晶性の状態に留まることを意味する。

Claims

第１のシートであって、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリアミド糸条を有する第１のシートを含む繊維製品を製造するための方法であって、
−前記シートを提供する工程と、
−前記シートを通して前記ポリアミド糸条を縫い合わせて、前記シートの第１の表面に前記パイルを形成し、前記パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、前記シートの第２の表面に前記糸条のループを形成する工程と、
−熱を用いて前記シートの第２の表面に融着された材料の層を作製することによって、前記シートに前記糸条を固定する工程と、
を含み、前記融着された材料の層の作製の際に、前記パイルの長さの少なくとも遠位半分は、前記ポリアミドの溶融温度より少なくとも７０℃低い温度に維持されることを特徴とする、方法。
前記パイルの長さの遠位半分は、前記ポリアミドの溶融温度よりも少なくとも１００℃低い温度に維持される、請求項１に記載の方法。
前記パイルの長さの前記少なくとも遠位半分は、冷却手段を用いて前記ポリアミドの溶融温度より低い温度に維持されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
前記糸条を前記シートに固定するために、前記シートの第２の表面を高温体の表面と接触させて、前記糸条のループを少なくとも部分的に溶融させて溶融材料の物体を作製することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記高温体の表面は、前記第１のシートの第２の表面に対して相対速度を有することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記高温体の表面は、固定されており、一方、前記第１のシートは、前記高温体に沿って搬送されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
前記繊維製品は、前記第１のシートと第２のシートの積層体であり、前記第１のシートの第２の表面が請求項１〜６のいずれか一項に従って処理された後、この第２の表面に接着剤が塗布され、この接着剤に前記第２のシートが接着されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
前記接着剤はホットメルト接着剤であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
前記ホットメルト接着剤は、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリ（エステル−アミド）、ポリオレフィン、これらの混合物、及び／又はこれらのコポリマーからなる群から選択される少なくとも５０重量％のポリマーを含むことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
前記第１のシートと前記第２のシートとの間に中間層が設けられ、前記中間層は、前記第１のシートの第２の表面に沿って、又は前記中間層に隣接する前記第２のシートの表面に沿って、この層の局所的な変形を可能にする弾性を有することを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
前記中間層は、繊維状層であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
前記中間層は、不織布層であることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
前記中間層は、製編された層であることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
建物、或いは任意のその他の人工又は自然の構造物の表面を覆うための請求項１〜１３のいずれか一項に従って得ることができる繊維製品の使用。
上部表面及び底部表面を有するシートを含む繊維製品であって、前記繊維製品は、このシートを通して縫い合わされて前記シートの表面にパイルを形成するポリアミド糸条を有し、前記パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、前記糸条は、この底部表面に融着されたポリアミド材料の層を形成することによって前記シートの底部表面に固定され、前記パイルにおける糸条は、前記ポリアミドの溶融温度より約４３℃低い温度で１時間アニールされた同じポリアミドの糸条に対して減少した非晶質含有量を有することを特徴とする、繊維製品。
第１のシートであって、このシートに固定されてその上にパイルを形成するポリアミド糸条を有する第１のシートを含む繊維製品を製造するのに使用される装置であって、前記糸条は、前記シートを通して縫い合わされて、前記シートの第１の表面に前記パイルを形成し、前記パイルはこの第１の表面から所定の長さにおいて伸長し、前記シートの第２の表面に前記糸条のループを形成し、前記装置は、
−前記シートの第２の表面を加熱するための加熱手段と、
−前記シートの第２の表面に融着された材料の物体を作製する手段と、
−前記パイルの長さの少なくとも遠位半分を、融着された材料の物体を作製する際に前記ポリアミドの溶融温度より少なくとも７０℃低い温度に冷却するための冷却手段と、
を含む、装置。