KR101652131B1 - 경량 카펫 및 카펫 타일과 제조, 사이징 및 설치 방법 - Google Patents

경량 카펫 및 카펫 타일과 제조, 사이징 및 설치 방법 Download PDF

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Abstract

대중 교통 차량, 특히 여객기에서의 사용에 적합한 경량 및 비정방형 카펫 타일이다. 카펫 타일은 바람직하게는 제곱야드당 약 82온스 미만의 무게를 갖는다. 본 발명의 카펫 타일은 카펫 파일 및 하나 이상의 배킹층을 구비할 수 있다. 배킹층은 경량 필러 재료를 사용할 수 있다. 제2 배킹 가소성 재료는 압력 롤러 또는 개량된 타일 제조 라인 상의 다른 가압 공정을 이용하여 타일 구조로 압착될 수 있다. 카펫 타일은 화염, 매연 및 독성에 관한 수송 산업 기준을 만족한다. 타일은 제조 중에 크기가 맞추어지고 필요한 타일 크기의 수를 최소화하고 설치 중에 타일을 절단할 필요를 최소화하는 구성으로 설치될 수 있다. 이러한 타일에 사용되는 패턴은 직교적으로 앰비규어스하거나 그렇지 않으면 "무작위" 설치에 적합할 수 있다. 다른 실시예에서, 여객기 객실은 직사각형 카펫 타일이 설치되는 바닥을 포함하고, 카펫류가 항공기로부터 좌석을 제거하지 않고 항공기 내에 설치될 수 있다.

Description

경량 카펫 및 카펫 타일과 제조, 사이징 및 설치 방법{LOW WEIGHT CARPET AND CARPET TILE AND METHODS OF MANUFACTURE, SIZING AND INSTALLATION}
본 발명은 개량된 카펫, 특히 경량의 치수적으로 안정한 카펫 타일과, 그러한 바닥재의 설치 및 형상에 관한 것이며, 이는 다른 응용분야 중에서도, 특히 항공기를 포함하는 대중 교통 차량에서의 사용에 적합하다.
본 출원은 본 명세서에서 참조로써 포함되는 2008년 9월 2일 출원된 미국 가출원 번호 61/093,640 및 2009년 3월 27일 출원된 61/163,907의 우선권을 주장한다.
여객기, 보트, 기차, 지하철 및 버스와 같은 대중 교통 차량은 종종 차량의 승객 객실 내에 카펫류를 포함하고 있다. 이러한 카펫류는 특히 사용자들의 붐빔, 먼지, 무거운 장비(예를 들어, 음료 카트), 액체 등의 엎지름 및 기타 같은 종류의 것과 같은 거친 환경에 노출된다. 여객기에서, 카펫류는 또한 객실 자체 및 그 바닥 또는 덱 구조를 팽창 주기 동안 신장하고 넓히고 압축 주기 동안 수축하도록 하는 객실 기압의 반복되는 변화에 의한 주기적인 힘을 받기 쉽다. 이러한 환경적인 그리고 다른 조건은 마모되거나, 더러워지거나 또는 손상된 카펫류의 빈번한 교체를 필요로 한다.
상기와 같은 점을 고려하면, 대중 교통 차량에서의 카펫류는 내마모적이고 설치 및 제거가 용이할 수 있도록 설계되어야 한다. 더욱이, 여객기 및 해운 응용분야에서, 카펫은 화염, 매연 및 독성에 관한 산업 규격을 충족해야 한다. 뿐만 아니라, 항공기 응용분야에서, 항공기 무게와 연료 효율의 관계와 그에 따른 운용 비용 때문에 미적인 요구와 목적 뿐만 아니라 위에서 검토한 다른 기능 성질을 유지하는 동시에 카펫 무게를 최소화하는 것이 바람직하다.
대중 교통 응용분야에서 전통적으로 광폭 카펫이 이용되어 왔다. 상기 카펫은 전형적으로 적절한 크기의 스트립으로 절단되고, 카펫 스트립의 가장자리는 풀어짐을 방지 또는 최소화하기 위해 결속(서지)되고, 스트립은 차량 바닥 또는 덱의 표면에 위치하며, 필요한 만큼 더 절단되고 접착제를 이용하여 차량의 바닥 또는 덱에 부착된다. 이러한 응용분야의 광폭 카펫은 우수한 강도와 마모 특성을 나타내나, 바닥이 차량에 맞는 크기의 맞춤-절단 스트립으로 덮여 있으므로, 스트립의 일부분만이 손상되더라도 스트립 전체의 제거 및 교체가 필요 할 수 있는 것처럼 손상된 카펫 부분의 제거 및 교체가 어렵고 불필요하게 많은 비용이 든다. 더욱이 제자리에서의 절단은 항공기의 외장을 손상시킬 수 있으므로 항공기 응용분야에서 광폭 카펫의 설치 및 교체는 카펫이 항공기 내에서 크기가 맞추어지고 절단을 위해 제거될 것을 요한다.
또한, 스트립을 제거 및 교체하기 위해서는 차량 내의 좌석 및/또는 다른 설비를 제거할 필요가 있다. 예를 들어, 항공기의 승객 객실에서는 카펫 스트립의 교체는 몇몇의 항공기 좌석의 제거를 요할 수 있다. 또한 또 다른 단점은, 예를 들어, 오디오 접속 및 비디오 스크린과 같은 좌석 내에 장착된 전자 장치가 제거되거나 연결이 끊겨야 할 필요가 있다는 점이다.
카펫 타일은 대중 교통 응용분야에서 매력적인 선택일 수 있다. 서지 될 필요가 없는 카펫 타일의 사용은 광폭 카펫과 비교하여 설치를 간소화할 수 있다. 또한 광폭 카펫의 스트립 전체가 교체되는 대신 개개의 타일이 교체될 수 있으므로 카펫 타일은 손상된 카펫 부분의 보다 효율적인 교체가 가능하게 할 수 있다. 항공기 응용분야에서 카펫 타일을 사용하는 또 다른 장점은 타일이 절단될 필요가 있는 경우 (광폭 카펫과 달리) 항공기 상의 커팅 보드 위에서 절단될 수 있다는 점이다.
카펫 타일은 일반적으로 정방형으로 생산 및 판매된다. 비정방형 타일이 필요한 경우, 정방형 타일이 원하는 크기로 절단된다. 이는 대부분의 상업적 응용분야에 적합하나, 대중 교통 응용분야에서 비효율성을 나타낸다. 여객기의 바닥은 바닥으로부터 돌출되고 승객 객실의 길이 대부분 또는 전체로 이어져 다양한 전후 좌석 간격 및 다양한 항공기 좌석 구조를 갖는 다양한 크기의 승객 좌석을 설치할 수 있도록 하는 트랙을 구비한다. 이러한 트랙은 좌석의 부착이 가능하도록 유지되어야 하므로 카펫으로 덮일 수 없다. 비록 좌석 구조가 항공기의 본체 또는 폭을 가로지르는 방향으로 서로 등거리로 위치된 트랙을 이용하도록 선택될 수 있으나, 거의 모든 경우에서 좌석 구조는 항공기의 전체 폭을 덮도록 카펫이 몇몇의 서로 다른 폭을 가질 것을 요한다. 광폭 카펫의 스트립이 이용되는 경우, 스트립은 트랙 사이의 폭에 맞도록 절단되고, 절단된 가장자리는 평상시 결속된다. 그러나 종래의 정방형 카펫 타일로는 승객 객실의 전체 폭을 덮기 위해 타일의 절단 없이 트랙 사이의 서로 다른 간격에 위치시키기 위해 복수의 타일 사이즈가 필요하다: 예를 들어, 항공기가 네 개의 서로 다른 광폭 스트립 카펫 폭을 요한다면, 네 개의 서로 다른 크기의 정방형 카펫 타일 제품이 요구된다. 대안적으로, 원하는 폭으로 절단하는 것에 의해 보다 큰 타일이 사용될 수 있으나, 이는 시간소모적이고 비경제적이다.
더욱이, 어떠한 카펫류의 응용분야에서라도 카펫 타일은 우수한 치수 안정성 특성을 요구한다. 타일은 변형에 저항하고 변화하는 온도, 습도, 압력 또는 다른 스트레스를 겪는 경우 치수를 유지해야만 한다. 다른 것들 중에서, 치수 안정성이 결여된 카펫 타일은 더욱 휘어지기 쉽고, 또는 타일의 중심에서 "반구형"으로 부풀며 평평하게 놓여지기 어렵다. 우수한 치수 안정성 특성은 타일이 위에서 설명한 격한 환경 조건을 겪게 되는 대중 교통 응용분야에서 더욱 중요하다. 여객기에서 사용하기 위한 카펫 타일은 또한 화염, 매연 및 독성에 관한 적용가능한 규격을 충족할 필요가 있다.
현재의 카펫 타일 기술은 우수한 치수 안정성과 화염 및 매연 특성을 구비하는 카펫 타일을 생산할 수 있다. 본 명세서에서 참조로써 포함된 재발행 미국 특허 Re. 34,951호는 그러한 카펫 타일의 하나를 설명한다. 다른 선행 기술 카펫 타일은 미국 특허 제4,010,301호, 제4,010,302호, 제5,198,277호, 제5,204,155호 및 제5,560,972호에서 설명되고, 개시내용은 본 명세서에서 참조로써 포함된다.
이들 각각의 특허는 제1 배킹층에 내장되거나, 터프팅되거나 또는 그렇지 않으면 부착되는 카펫 파일을 포함하는 카펫 타일을 개시한다. 이러한 카펫 타일은 다양한 재료로부터 형성되고 카펫 타일에 치수 안정성과 강도를 제공하는 추가적인 배킹층을 더 포함한다. 공통적인 배킹층 물질은 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드, 부직 유리 섬유(nonwoven glass fiber) 및 기타 같은 종류의 것을 포함한다. 배킹 비용을 줄이기 위해, 칼슘 카보네이트(calcium carbonate)와 같은 하나 이상의 필러가 전형적으로 배킹층에 포함된다. 이러한 및 대부분의 다른 종래 카펫 타일은 비교적 무거우나, 무게는 평평하게 놓여지고 설치시 제자리를 유지하는 능력에 기여하므로 이는 바람직하지 못한 특성은 아니다.
이러한 종래 카펫 타일이 많은 상업적이고 거주시설의 응용분야에 적합한 반면; 이들은 비교적 무거우므로 경량 타일이 바람직한 응용분야에 적합하지 않고, 이는 특히 여객기를 포함하는 어떠한 대중 교통 차량에서의 사용에 덜 적합하도록 한다. 더욱이, 현재 대중 교통 차량에서는 광폭 카펫이 사용되고 있으나, 종래 카펫 타일에 비해 보다 가벼울 수 있는 반면, 타일로 절단되어 차량 내에 설치되는 것을 불가능하게 하는 전혀 다른 치수 안정성 특성을 갖는다.
따라서, 공간의 폭을 덮기 위해 필요한 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수를 최소화하고 타일의 절단을 요하지 않는 대중 교통 차량에서와 같은 공간에 카펫 타일을 설치하는 방법이 요구된다. 또한 승객 좌석과 같은 설비를 차량으로부터 제거하는 것을 필요로 하지 않는 대중 교통 차량에 카펫류를 설치하는 방법이 요구된다. 또한 대중 교통 차량과, 특히 여객기에서의 사용을 위한 적용가능하며 매연, 화염 및 기타 요구사항을 준수하는 경량의 내구성이 있는 카펫 타일이 요구된다.
본 발명은 제품 무게, 구조, 설치 또는 아래에서 설명되는 다른 고려사항이 적용가능한 대중 교통 차량과, 특히 여객기와 다른 응용분야에서의 사용에 적합한 경량 카펫 및 카펫 타일을 제공한다. 본 발명의 카펫 및 카펫 타일은 카펫 파일 및 하나 이상의 배킹층을 구비한다. 배킹층은 유리구와, 바람직하게는 중공 유리 미소구와 같은 경량 필러를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 카펫 및 카펫 타일은 화염, 매연 및 독성에 관한 수송 산업 기준을 만족한다. 타일은 제조 중에 크기가 맞추어지고 필요한 타일 크기의 수를 최소화하고 설치 중에 타일을 절단할 필요를 최소화하는 구성으로 설치될 수 있다. 이러한 타일에 사용되는 패턴은 직교적으로 앰비규어스하거나 그렇지 않으면 "무작위" 설치에 적합할 수 있고, 사용중에는 제조 공정 동안의 배향과는 다른 배향으로 위치되는 타일의 설치를 가능하게 한다. 다른 실시예에서, 본 명세서에서 설명된 여객기 객실 바닥재 및 설치 방법은 좌석 또는 다른 장애물을 제거하지 않고 항공기 또는 다른 차량 또는 다른 위치에서 원래 설치 및 교체 설치를 가능하게 한다. 이러한 장치는 예를 들어, 직사각형 카펫 타일이 설치된 바닥과, 항공기로부터 좌석의 제거 없이 항공기 내에서 설치, 제거 및 교체할 수 있는 카펫류를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카펫 타일 구성의 도면이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카펫 타일 구성의 도면이다.
도 3은 하나 이상의 제2 배킹층을 구비하는 본 발명 카펫의 일실시예의 개략화된 측면도이다.
도 4는 둘 이상의 제2 배킹층을 구비하는 본 발명 카펫의 제2 실시예의 개략화된 측면도이다.
도 5는 추가적인 선택적 배킹층을 구비하는 본 발명 카펫의 제3 실시예의 개략화된 측면도이다.
도 6은 본 발명의 카펫 타일의 일실시예의 제조에서 카펫 생산을 위한 카펫 배킹 라인의 개략화된 측면도이다.
도 6a는 도 6의 배킹라인의 일부분 개략화된 측면도이다.
타일 외형
본 발명의 일실시예는 대중 교통 차량과, 특히 여객기에서의 카펫 타일 설치 방법이다. 비록 상기 방법은 기차, 버스, 지하철 및 보트와 같은 다른 대중 교통 차량에도 적용될 수 있으나, 여객기의 승객 객실에 적용되는 것으로 설명될 것이다.
상기 방법에 따르면, 승객 객실은 최소 개수의 서로 다른 크기의 카펫 타일을 사용하여 덮여진다. 위에서 설명한 바와 같이, 임의의 주어진 항공기에서 다양한 가능한 좌석 구성 때문에 항공기의 승객 객실은 항공기의 전체 폭을 덮기 위해 많은 서로 다른 크기의 카펫류를 필요로 한다. 도 1에서 예시적인 구성이 제시된다. 도시된 구성에서, 항공기의 승객 객실(100)은 폭(W) 및 길이(L)를 갖는다. 항공기에서 사용된 좌석 구성은 카펫이 각각 너비(A, B, C, D, B 및 A)를 갖는 여섯 개의 섹션(110, 120, 130, 140, 150 및 160)에 놓아지는 것을 필요로 한다. 섹션(110 및 160)은 동일한 너비(A)를 갖고, 섹션(120 및 150)은 동일한 너비(B)를 갖는 것을 유의한다.
본 발명의 일실시예에서, 직교적으로 앰비규어스한 또는 무작위 설치되는 직사각형 카펫 타일은 승객 객실을 덮기 위해 요구되는 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수를 최소화하기 위해 크기가 맞추어진다. 제1 직사각형 카펫 타일 제품은 요구되는 너비 중 하나, 예를 들어 너비(A)와 동일한 밑변과 또 다른 요구되는 너비, 예를 들어 너비(B)와 동일한 높이를 갖는다. 이러한 방법으로, 제1 직사각형 카펫 타일 제품은 밑변(A)이 섹션(110 및 160)의 너비를 덮고 제1 타일의 높이(B)가 섹션(120 및 150)의 너비를 덮도록 사용함으로써 카펫 섹션(110, 120, 150 및 160)에 사용될 수 있다.
제2 직사각형 카펫 타일 제품은 또 다른 요구되는 너비, 예를 들어 너비(C)와 동일한 밑변과 마지막 요구되는 너비인, 예를 들어 너비(D)와 동일한 높이를 갖는다. 따라서 제2 타일은 제2 타일의 밑변(C)이 섹션(130)의 너비를 덮고 제2 타일의 높이(D)가 섹션(140)의 너비를 덮도록 사용함으로써 카펫 섹션(130 및 140)에 사용될 수 있다.
따라서 항공기의 승객 객실은 두 개의 서로 다른 크기의 카펫 타일 제품만을 이용하여 덮일 수 있다. 만약 전통적인 정방형 카펫 타일 제품이 사용되었다면, A, B, C 및 D 길이의 모서리를 갖는 네 개의 서로 다른 크기의 정방형 제품이 필요했을 것이다. 설명된 카페팅 방법을 사용함으로써, 본 실시예에서 필요한 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수가 절반으로 줄어들었다(예를 들어, 4개에서 2개로). 더욱이, 비록 승객 객실의 전방 및/또는 후미의 섹션과 같은 곳에서 객실이 보다 좁아지므로 몇몇의 절단이 필요할 수 있음은 알 수 있을 것이나, 위에서 설명된 방법의 사용을 통해 타일을 좌우로 절단하는 것(즉, 특정한 섹션에 맞도록 타일의 너비를 조절하기 위해 타일을 절단하는 것)이 일반적으로 방지될 수 있다.
통상의 기술자에 의해 이해될 수 있듯이, 본 발명의 직사각형 카펫 타일의 매력적인 설치는 미국 특허 제6,908,656호 및 제7,083,841호(본 명세서에서 참조로써 포함된)에서 설명된 것으로 타일 생산 공정 동안 섬유가 "향했던" 방향과 비교하여 다른 방향으로 섬유가 "향하도록" 설치하는 것이 수용가능한 카펫 타일 패턴의 사용에 의해 가능해진다. 그러나 직교적으로 앰비규어스한 정방형 카펫 타일로 절단될 수 있는 카펫 웹 상의 패턴이 필수적으로 모두 직교적으로 앰비규어스한 임의의 치수를 갖는 직사각형 타일로 절단될 수는 없음을 인식해야 한다. 이는 적어도 몇몇의 패턴에서, 제자리를 벗어난 것처럼 보이는 형상의 특정한 타일이 생성되는 것을 피하도록 절단 위치가 선택될 때 웹 상의 패턴을 충분히 참조하여 타일이 크기가 맞추어지고 웹으로부터 절단되기 때문이다. 이러한 형상은 타일 모서리가 타일 상의 형상의 모서리와 너무 가까운 경우 때때로 발생할 수 있고, 그 형상이 이상하게 보이거나 제자리를 벗어난 것으로 보이도록 타일 상의 다른 형상과 충분히 서로 다르도록 한다.
본 발명의 방법의 예시적인 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이 항공기 좌석 구성은 카펫이 다섯 섹션(210, 220, 230, 240 및 250)에 놓이는 것을 필요로 한다. 섹션(210 및 250)은 동일한 너비(E)를 갖고 섹션(220 및 240)은 동일한 너비(F)를 갖는다. 섹션(230)은 너비(G)를 갖는다.
본 실시예에서, 제1 직사각형 카펫 타일 제품은 요구되는 너비 중 하나, 예를 들어 너비(E)와 동일한 밑변과 또 다른 요구되는 너비, 예를 들어 너비(F)와 동일한 높이를 갖는다. 이러한 방법으로, 제1 타일의 밑변(E)이 섹션(210 및 250)의 너비를 덮고 제1 타일의 높이(F)가 섹션(220 및 240)의 너비를 덮도록 사용함으로써 제1 직사각형 카펫 타일 제품은 카펫 섹션(210, 220, 240 및 250)에 사용될 수 있다.
제2 직사각형 카펫 타일 제품은 또 다른 요구되는 너비, 예를 들어 너비(G)와 동일한 밑변을 갖고 카펫 섹션(230)에 사용될 수 있다. 본 구성에서 덮일 필요가 있는 다른 섹션이 존재하지 않으므로, 제2 직사각형 카펫 타일의 높이(H)는 중요하지 않고 임의의 원하는 높이가 선택될 수 있다. 대안적으로, 높이(H)는 너비(E 또는 F) 중 하나와 동일하게 선택될 수 있다.
따라서 본 실시예에서 항공기의 승객 객실은 두 개의 서로 다른 크기의 카펫 타일 제품을 이용하여 덮일 수 있다. 만약 전통적인 정방형 카펫 타일 제품이 사용되었다면, 모서리의 길이(E, F 및 G)를 갖는 세 개의 서로 다른 크기의 정방형 제품이 필요하였을 것이다. 본 구성에서는 홀수 개의 필요한 섹션 너비가 존재하므로, 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수는 절반으로 줄 수 없으나, 아래의 공식에 의해 결정될 수 있다.
Figure 112011024091596-pct00001
여기서 n은 승객 객실의 폭을 덮는 서로 다른 카펫 섹션의 너비의 개수와 동일하다. 도 2에서 도시된 실시예에서 n의 값은 3이고, 이는 서로 다른 너비를 갖는 카펫 섹션의 개수를 나타낸다 - 덮일 필요가 있는 다섯 섹션이 있으나, 두 섹션은 동일한 너비를 가지며, 서로 다른 세 개의 너비(E, F 및 G)만을 남긴다. 따라서 본 실시예에서 요구되는 서로 다른 카펫 타일의 수는 (3-1)/2 + 1, 즉 2이다. 다섯 섹션의 서로 다른 너비를 갖는 예시적 구성에서, 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수는 (5-1)/2 + 1, 즉 3으로 줄어든다.
만약 특정한 항공기 구성에서 카펫이 짝수 개의 서로 다른 너비를 갖는 섹션에 놓일 것을 요한다면(도 1에 도시된, 위에서 설명된 실시예에서와 같이) 요구되는 서로 다른 카펫 타일 제품의 개수는 아래의 공식으로 나타낼 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Figure 112011024091596-pct00002
여기서 n은 위와 같이 정의된다.
카펫 타일은 차량 내에 전통적인 접착제를 사용하여 설치될 수 있다. 이러한 접착제는 라텍스, 핫-멜트 접착제 및 물-기반의 접착제를 포함하나 이해 한정되지 않는다. 예시적 접착제는 역청-기반 핫-멜트 접착제, 폴리우레탄 접착제, 폴리에틸렌 접착제, 열가소성 폴리올레핀 접착제, 압력 감지 아크릴 접착제 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 비록 접착제가 너무 제한될 필요는 없으나, 접착제가 타일이 제거되는 경우 항공기의 바닥 상에 잔여물을, 만약 있다면 거의 남기지 않도록 선택된다. 바람직한 접착제는 GA, Dalton의 All Purpose Adhesive Company로부터 이용가능한 "APAC" 아크릴 접착제이다. 카펫 타일을 바닥에 부착하기 위한 다른 접착제가 알려져 있다.
접착제는 카펫이 놓이는 경우 바닥에 직접 또는 타일 상에 도포되거나, 또는 건설 중에 해제가능한 접착제층으로 카펫 타일에 미리 도포될 수 있고, 종이, 플라스틱 또는 기타 같은 종류의 것과 같은 물질의 분리제거형 스트립, 필름 또는 시트를 이용하여 덮일 수 있다. 해제가능한 접착제의 하나는 Rohm and Haas에 의해 판매되는 AquaBlock 압력 감지 접착제이다. 본 발명의 카펫 타일은 New York, Riverhead의 Adchem Corporation으로부터 이용가능한 양면 테이프를 사용하여 설치될 수도 있다.
대안적으로 카펫 타일은 항공기의 바닥 상에 Interface, Inc에 의해 개발된 TacTiles® 제품과 같은 접착제 커넥터 또는 스퀘어를 사용하여 설치될 수 있다. TacTiles® 접착제 커넥터는 PET 폴리에스테르 박리 라이너와 함께 배킹되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate)에 도포되는 합성된 아크릴 접착제로부터 형성되는 대략 3'' 폴리에스테르 필름 커넥터이다. 커넥터는 카펫 타일의 꼭지점 또는 모서리를 서로 부착하도록 설계된다. 그러나 TacTiles® 커넥터는 카펫 타일만을 서로 부착하고 바닥에 부착되지 않으므로(즉, 접착제는 TacTiles® 커넥터의 일면에만 존재한다), "떠있는 바닥"을 생성한다. 일단 설치되고 나면 TacTiles® 커넥터는 타일이 서로 당겨 떨어지는 것을 방지하기 위한 훌륭한 수평 접착력을 제공하나, 카펫 타일은 타일을 수직으로 당김으로써 TacTiles® 커넥터로부터 쉽게 해제된다. 따라서 TacTiles® 커넥터의 사용은 설치 및 카펫 타일의 제거를 현저하게 간소화한다.
만약 항공기와 같은 차량에서 차량에 아무런 부착이 없이 "떠있는 바닥" 카펫 타일 설치가 부적절한 것으로 생각된다면, 다른 대안들 중에서, 양면 접착 테이프를 사용하여 선택된 부착을 달성할 수 있고, 접착제는 차량 바닥에 직접 및/또는 카펫 타일의 일부분에 또는 TacTiles® 커넥터 중 몇몇을 바닥에 접착식으로 부착함으로써 도포된다. 또 다른 대안적인 설치에서, 타일은 아래 놓인 바닥 또는 서로에 대해 부착 수단 없이 "자유롭게 놓일" 수 있다.
위에서 설명한 방법에 따르는 카펫 타일의 사용은 좌석 및/또는 다른 설비를 차량으로부터 제거하지 않고 대중 교통 차량의 바닥이 덮일 수 있도록 한다.
예 1
보잉 737-700 시리즈 항공기의 객실에 설치되는 카펫은 도 1에 도시된 바와 같이 카펫이 여섯 섹션(110, 120, 130, 140, 150 및 160)에 놓여질 것을 필요로 한다(본 예에서는 일정한 비율로 축소하여 도시되지 않음). 좌석 트랙은 객실 내에서 길이방향으로 섹션(110과 120, 120과 130, 140과 150 및 150과 160) 사이에 위치된다. 비상 조명 트랙은 객실 내에서 길이방향으로 섹션(130과 140) 사이에 위치된다.
본 예의 구성은 아래의 너비를 필요로 한다:
Figure 112011024091596-pct00003
이러한 섹션은 네 개의 서로 다른 너비 요건(18, 19.25, 32 및 14인치)을 구비하며 섹션(110 및 160)이 동일한 너비를 갖고 섹션(120 및 150)이 동일한 너비를 가짐을 유의한다.
하나의 타일은 18''의 길이와 19.25''의 너비의 크기를 갖고 또 다른 타일은 32''의 길이와 14''의 너비의 크기를 갖도록 함으로써 두 개의 서로 다른 크기의 타일만을 사용하여 본 객실에 설치를 위하여 카펫 타일의 크기를 맞출 수 있다. 18×19.25의 타일은 섹션(110, 120, 150 및 160)에 설치되고 32×14의 타일은 섹션(130 및 140)에 설치될 수 있다.
예 2
보잉 737-700 시리즈 항공기의 덱 구성의 실물 크기의 모형에서 시험 설치가 완료되었다. 초기 구성은 위의 예 1에서 설명된 것과 동일하였다. 그러나 이러한 설치를 고려하면 32''의 너비를 갖는 섹션(130)은 14'' 및 18''의 너비를 갖는 (14+18=32) 타일로 채워질 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 아래의 너비를 갖는 타일이 필요하였다:
Figure 112011024091596-pct00004
따라서 세 개의 서로 다른 너비 요건만이 존재하였다: 18''[섹션(110, 160 및 130의 일부분)]; 19.25''[섹션(120 및 150)]; 및 14''[섹션(140 및 130의 일부분)]. 그러나 여전히 두 개의 서로 다른 크기의 타일이 필요하였고[위에서 검토한 공식에 의해 ((3-1)/2)+1=2], 다음의 타일 치수가 사용될 수 있음을 알 수 있었다: 18''×19.25'' 및 14''×19.25''. 이러한 방법으로 타일의 크기를 맞춤으로써 타일의 균일한 길이(19.25'')가 각각의 타일에 사용되어 19.25''의 균일한 길이를 구비하는 주형이 사용될 수 있으므로 커스텀 웹으로부터 이러한 타일을 절단하는 것을 매우 간소화하고 절단 폐기물을 최소화할 수 있었다.
예 3
보잉 777 이코노미 클래스 항공기의 객실 내에 설치되는 카펫은 아래의 너비를 갖는 아홉 섹션에 놓여질 것을 필요로 한다.
Figure 112011024091596-pct00005
이러한 아홉 섹션은 네 개의 서로 다른 너비 요건을 갖고(7, 32.5, 39.5 및 20.5인치) 다음의 섹션은 동일한 너비를 갖는다: 1과 9(7인치); 2와 8(32.5인치); 3과 7(39.5인치) 및 4 내지 6(20.5인치).
하나의 타일은 7''의 길이와 32.5''의 너비의 크기를 갖고 또 다른 타일은 39.5''의 길이와 20.5''의 너비의 크기를 갖도록 함으로써 두 개의 서로 다른 크기의 타일만을 사용하여 본 객실에 설치를 위하여 카펫 타일의 크기를 맞출 수 있다. 7×32.5의 타일은 섹션(1, 2, 8 및 9)에 설치되고 39.5×20.5의 타일은 섹션(3 내지 7)에 설치될 수 있다.
예 4
예 3의 구성은 섹션(3 및 7)을 7'' 및 32.5''의 너비를 갖는 두 개의 추가적인 섹션으로 나눔으로써 아래와 같이 수정될 수 있다.
Figure 112011024091596-pct00006
이러한 아홉 섹션은 세 개의 서로 다른 너비 요건(7, 32.5 및 20.5인치)만을 갖고 다음의 섹션은 동일한 너비를 갖는다: 섹션[1, 9 및 3, 7의 일부분(7인치)]; 섹션[2, 8 및 3, 7의 일부분(32.5인치)]; 섹션[4 내지 6(20.5인치)].
하나의 타일은 7''의 길이와 20.5''의 너비의 크기를 갖고 또 다른 타일은 32.5''의 길이와 20.5''의 너비의 크기를 갖도록 함으로써 두 개의 서로 다른 크기의 타일만을 사용하여 본 객실에 설치를 위하여 카펫 타일의 크기를 맞출 수 있다. 7×20.5의 타일은 섹션(1, 4 내지 6, 9 및 3, 7의 일부분)에 설치되고 32.5×20.5의 타일은 섹션(2, 4 내지 6, 8 및 3, 7의 일부분)에 설치될 수 있다.
위의 도 2에서 설명된 구성과 같이, 각각의 타일의 균일한 길이(20.5'')를 사용함으로써 이러한 타일의 절단은 간소화된다.
카펫 타일 무게
본 발명의 또 다른 실시예는 대중 교통 응용분야에 적합한 경량 카펫 타일이다. 카펫 타일은 터프팅되거나 그렇지 않으면 제1 배킹층에 내장되거나 부착된 카펫 파일 및 선택적으로 하나 이상의 추가적인, 그리고 선택적으로 그 이상인 배킹층 또는 배킹층들을 포함하고 도 3에 도시된 바와 같이 카펫(310)은 제1 터프팅층(314) 및 프리코트층(316)에 터프팅된 페이스 얀(312)을 구비한다. 제1 터프팅층 및, 선택적으로는, 프리코트층에 터프팅된 얀을 구비하는 이러한 구조는 때때로 "페이스천"으로 불리운다.
도 4는 카펫 타일(410)이 제1 터프팅층(414) 및 프리코트층(416)에 터프팅된 얀(412)과 함께 추가적인, 제2 배킹층(418)을 구비하는 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 제1 터프팅층(414) 및 프리코트층(416)은 위에서 설명된 제1 터프팅층(314) 및 프리코트층(316)과 동일한 재료로부터 형성될 수 있다.
터프팅 이외의 다른 카펫 구조와 마찬가지로 추가적인 배킹층 및 성분이 가능하다. 예를 들어, 페이스 얀 구조는 다른 대안들 중에서 짜여지거나 용융 접착될 수 있다.
일실시예에서, 페이스 직물은 나일론 얀 및, 특히 나일론 6.6 또는 나일론 6 얀으로부터 형성된다. 그러나 울, 울/나일론 혼방, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리에테르이미드(PEI) 및 폴리락틱산(PLA)으로부터의 섬유 및 카펫 응용분야에서 사용되는 것으로 알려진 다른 종류의 섬유를 포함하는 다른 얀이 카펫 파일을 형성하기 위해 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
경량 카펫 타일의 제1 터프팅층(314, 414)에 알맞은 재료는 부직 폴리에스테르이다. 안정성, 내구성, 경량성 및 본 명세서에서 설명되는 다른 원하는 특성에 기여한다면 (또는 적어도 과도하게 감소시키지 않는다면) 다른 제1 터프팅층 재료가 알려지고 사용될 수 있다.
프리코트층(316, 416)은 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride), 스티렌 부타디엔 러버(SBR, styrene butadiene rubber), 스티렌화 아크릴 공중합체(styrenated acrylic copolymer), 아크릴(acrylic), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 폴리에틸렌(polyethylene), 에틸렌 프로필렌 디엔메틸렌 터폴리머(EPDM, ethylene propylene dienemethylene terpolymer) 고무(rubber), 우레탄(urethane), 니트릴 고무(nitrile rubber), 네오프렌 고무(neoprene rubber) 및 클로로프렌 고무(chloroprene rubber)와 같은 고분자 재료로부터 형성된다. 그것은 역청 코팅 재료로부터 형성될 수도 있다. 프리코트층(316, 416)은 우수한 내염성 및 제1 터프팅층 및 제2 배킹층 모두와 우수한 융화성을 갖는 Newark Nj의 Broadview Technologies로부터 이용가능한 스티렌화 아크릴 공중합체일 수 있다.
제2 배킹층(418)은 바람직하게는 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 고분자 재료가 포함된 그물 또는 매트 보강층을 포함할 수 있다. 보강층은 바람직하게는 섬유유리, 세라믹 또는 폴리비닐 클로라이드 섬유와 같은 내염성 재료로부터 형성되고 직물 또는 부직물 구조를 가질 수 있다. 특히 바람직하게는 제2 배킹층이 부직물 섬유유리 매트에 포함되는 폴리비닐 클로라이드를 포함한다. 사용가능한 폴리비닐 레진의 하나는 PolyOne으로부터 이용가능한 PVC 아크릴 공중합체 Geon-138 레진이다. 본 명세서에서 설명되는 원하는 품질과 카펫 타일의 제조업에서 통상의 기술자에게 알려진 다른 적합한 특성을 제공한다면 다양한 종류의 대안적인 상업적 PVC 레진도 이용가능하다.
제2 배킹층은 층의 유연성을 향상시키기 위해 가소제를 더 포함할 수 있다. 사용가능한 가소제는 에스테르 인산(ester phosphate), 디-이소-노닐 프탈레이트(DINP, di-iso-nonyl phthalate), 트리-크레실 인산(TCP, tri-cresyl phosphate), 이소프로필화 트리페닐 인산(TPP, triphenyl phosphate isopropylated), 피마자-기반의 가소제(castor bean-based plasticizer) 및 이들의 조합을 포함한다. TPP와 에스테르 인산의 조합은 바람직한 가소제이다. TPP는 Great Lakes Chemical Corp.로부터 이용가능하고 에스테르 인산은 PAG Holdings로부터 이용가능하다. 적절한 경우 다른 가소제가 알려지고 사용될 수 있다.
제2 배킹층에 선택적인 매연 억제제를 포함시키는 것이 바람직하다. 사용가능한 매연 억제제는 삼산화 몰리브덴(molybdenum trioxide)으로 Colorado, Climax에 위치한 Climax Molybdenum Co.로부터 이용가능하다.
본 발명의 카펫 파일은 바람직하게는 종래 카펫 타일과 비교하여 감소된 무게를 갖는다. 무게 감소는 경량 페이스 구조를 사용함으로써 달성될 수 있다. 적합한 페이스 섬유는 나일론, 울, 나일론과 울의 혼방 및 다른 알려진 카펫 섬유이다.
더욱이, 제1 터프팅층(314, 414) 및 추가적인 층(예를 들어, 316, 416 및 418)은 바람직하게는 대부분의 종래 카펫 타일에서 발견되는 유사한 층 보다 무게가 적게 나간다. 이러한 층에서의 감소된 무게는 알려진 필러 재료 대신에 경량 필러를 사용함으로써 달성될 수 있다. 위에서 검토된 바와 같이, 종래 카펫 타일 구조에서 경량은 두드러지는 고려사항이 아니었으므로 이전에는 경량 필러 재료의 사용이 고려되지 않았다.
유리구와, 특히 중공 유리 미소구는 사용가능한 경량 필러 재료이다. 이러한 미소구 필러의 하나는 PA, Valley Forge의 Potters Industries, Inc.로부터 이용가능한 Q-CEL® 300 Hollow Microspheres이다. 다른 적합한 필러 재료는 퓸드 실리카(fumed silica), 에어로겔[Aspen Aerogels, Inc.로부터 이용가능한 실리카-기반 폼(silica-based foam)], 플라이 애쉬(fly ash), 칼슘 카보네이트(calcium carbonate), 아연 보레이트(zinc borate), 알루미늄 트리하이드레이트(aluminum trihydrate), 마그네슘 하이드록시드(magnesium hydroxide) 및 섬유유리 안정 섬유(fiberglass stable fiber)를 포함한다. 이러한 물질 중 몇몇은 항공기 또는 다른 차량 응용분야에서의 카펫 타일 설계에서 바람직한 내염성을 제공한다. 그러나 경량 및 내염성 때문에 유리 미소구가 바람직할 수 있다. 예를 들어, Q-CEL® Hollow Microspheres는 나트륨 실리케이트, 나트륨 보레이트, 물 및 습식 실리카로부터 형성된다. 그러나 이들은 비용이 많이 든다. 다른 보다 덜 비싼 중공 미소구가 이용가능하며 필러 재료로서 사용되기에 적합할 것이다. 중공 미소구는 칼슘 카보네이트와 같은 다른 필러 재료와 비교하여 배킹층에 부피를 부가하나, 실질적으로 감소된 무게를 제공한다. 예를 들어, 칼슘 카보네이트는 약 2.7g/cc의 밀도를 갖는 반면, Q-CEL® 300 Hollow Microspheres는 약 0.12g/cc의 밀도만을 갖는다.
배킹층에 물리적인 필러 재료를 추가하는 것뿐만 아니라, 기계적 또는 화학적 처리 공정을 통해 실질적인 무게 증가 없이 배킹층에 부피를 부가할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 배킹층에는 블로잉 또는 거품내기에 의해 간극이 주입되고, 상기 층은 공기, 질소 또는 몇몇의 다른 불활성 가스를 포함한다. 배킹층에 사용하기에 적합한 화학적 부피 팽창 수단의 예는 고분자 껍질에 의해 둘러쌓인 액체 이소부탄 방울을 포함하는 팽창가능한 유리구인 Expancel에 의해 제공된다. 열에 노출되는 경우, 껍질은 부드러워지고 이소부탄은 가스화되어 유리구의 팽창을 야기한다.
무게 감소는 카펫 파일 내의 페이스 얀(312, 412)의 무게를 줄임으로써 달성될 수 있다. 전형적인 카펫 파일은 4-합연(4-ply) 페이스 얀으로부터 형성되고, 루프 또는 커트-파일 배열로 구성된다. 페이스 얀을 3-합연사로 감소시킴으로써, 카펫 파일의 무게는 약 18 내지 20osy(제곱야드당 온스)에서 대략 16osy 또는 그 미만으로, 보다 바람직하게는 대략 14osy 또는 그 미만으로 감소될 수 있다. 대안적으로, 완성된 얀 단부를 인치당 스티치의 수, 파일 높이, 기계의 게이지 또는 이들의 몇몇 조합을 다양하게 하는 것과 같은 보다 가벼운 형태로 터프팅 함으로써 경량 4-합연 페이스 얀이 사용될 수 있다. 낮은 페이스 무게의 얀이 사용되는 경우, 검은(또는 다른 어두운 색의) 제1 터프팅층이 얀 사이의 가시적인 터프팅인 "그리닝(grinning)"을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 완성된 카펫 섬유의 정전기 소산 특성은 카본 블랙 또는 전도성 섬유유리와 같은 전도성 재료를 포함시킴으로써 향상될 수 있다.
위에서 검토한 바와 같이, 여객기와 같은 대중 교통 차량에서 사용되는 어떠한 카펫 타일이라도 바람직하게는 화염, 매연 및 독성에 관한 적용가능한 기준을 만족해야 한다. 따라서 카펫 타일은 바람직하게는 다음의 기준 중 하나 이상을 만족한다: Federal Aviation Regulation("FAR") 25.853 (객실 인테리어), Boeing BSS 7239 (유독 가스), Boeing BSS 7238 (광학 매연 밀도), Boeing D6-51377 (매연 독성) 및 Boeing BSS 7230("Determination of Flammability Properties of Aircraft Materials"). 이러한 기준들은 전체적으로 본 명세서에서 참조로써 포함된다.
이러한 기준 중 하나 이상을 만족하기 위해, 제1 터프팅층(314, 414)이 예를 들어, Lutradur®의 상표명을 갖는 Freudenberg Nonwovens NA로부터 이용가능한 스펀레이드 부직 폴리에스테르(spunlaid nonwoven polyester)라면, 배킹은 내염성을 향상시키기 위해 인산 또는 안티몬 처리될 수 있다.
또한 카펫 타일은 NJ, Newark의 Broadview Technologies로부터 이용가능한 Intumax®의 내연성 라텍스 재료의 추가적인 층(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 추가적인 내염성 및 내화성을 원한다면, 이러한 층이 위에서 설명된 내염성 제1 배킹층에 추가적으로 포함될 수 있다. 프리코트는 제곱야드당 10 이하의 온스(osy)로 요구되는 양을 줄이기 위해 매우 거품이 내어질 수 있다.
카펫 타일은 도 5에 도시된 제1 터프팅층(514)에 터프팅되고 프리코트층(516), 제2 배킹층(518) 및 섬유유리층(520)으로 배킹되는 페이스 얀(512)을 구비하는 카펫 타일(510)에 도시되는 바와 같이 섬유유리층과 같은 또 다른 선택적 층을 포함할 수 있다. 섬유유리층(520)은 항공기 또는 대중 교통 응용분야에서 유용한 카펫 타일에 추가적인 치수 안정성을 제공한다. 또 다른 선택적인 층은 건조 중에 미리 도포되는 접착제층(522)으로 도시된다.
제2 배킹층(418) 및 선택적인 추가적 섬유유리층(520) 모두를 위한 섬유유리 재료는 예를 들어, Ohio, Toledo의 Owens Corning Fiberglas Company로부터 이용가능한 부직 마이크로데니어 섬유유리(microdenier fiberglass)이다. 마이크로데니어 섬유유리: 일반적으로 우수한 화염 및 매연 특성을 갖고; 섬유가 전통적인 섬유유리 재료보다 작고 따라서 피부 자극이 적으며; 그들로부터 형성된 배킹층은 항공기 객실의 가압 및 감압에 기인하는 휘어짐에 덜 민감하다. 더욱이, 마이크로데니어 섬유유리는 전통적인 섬유유리 보다 덜 다공성이고, 따라서 전통적인 섬유유리보다 단위 무게당 꽉찬 표면을 생성한다. 마이크로데니어 섬유유리의 특성에도 불구하고 종래 섬유유리 배킹 재료를 포함하는 다른 재료가 사용될 수 있다.
검토된 바와 같이, 본 명세서에서 설명되는 경량 카펫 타일은 바람직하게는 좋은 치수 안정성 특성을 제공한다. 타일의 치수 안정성을 측정하는 방법의 하나는 International Organization for Standardization (ISO) 2551에 명시되고, 치수 안정성을 위한 Acchen 테스트로도 알려져 있다. 본 명세서에서 설명되는 경량 카펫 타일은 바람직하게는 ISO 2551에서 결정되는 바와 같이 +/- 0.2%(어느 방향으로든 0.2%를 초과하지 않는 크기로 변화), 보다 바람직하게는 +/- 0.1%(어느 방향으로든 0.1%를 초과하지 않는 크기로 변화)의 치수 안정성을 갖는다.
정전기 소산은 본 발명의 몇몇 응용분야에서 바람직하다. 예를 들어, 전기 및 전자 부품, 어셈블리 및 설비의 보호를 위한 정전기 방전 제어 프로그램 개발의 Electrostatic Discharge Association 기준인 ANSI/ESD S20.20의 준수가 바람직할 수 있다. 또한 카펫 타일은 카펫 타일이 설치될 차량(예를 들어, 항공기)의 제조업자에 의해 공표된 정전기 방전 규격을 준수하는 것이 바람직하다. 준수를 가능하게 하기 위해, 전도성 필라멘트 또는 카본 블랙, 메탈 섬유 또는 전도성 섬유유리와 같은 정전기 방전을 위한 다른 성분이 각각의 얀 단부에 포함될 수 있다. 예를 들어, 3 합연 얀을 사용하는 경우, 전도성 필라멘트를 다른 세 얀과 함께 합연하거나 뒤얽히게(air entangle) 할 수 있다. 대안적으로, 또는 조합으로 카본 블랙과 같은 전도성 재료는 배킹층 중 하나 이상에 포함될 수 있다.
위에서 설명되는 재료를 포함하는 카펫 타일은 현재의 카펫 타일과 비교하여 실질적으로 경량으로 만들어질 수 있다. 전형적인 카펫 타일은 약 120에서 약 130osy 범위의 무게를 갖는다. 대조적으로, 위에서 설명된 재료로부터 형성되는 카펫 타일은 대략 100osy 미만의 무게를 가질 수 있다. 대략 82 내지 100osy의 무게를 갖는 카펫 타일이 적합한 반면, 대략 66 내지 82osy의 무게를 갖는 타일이 바람직하다. 대략 56 내지 66osy의 무게를 갖는 카펫 타일이 더욱 바람직하다. 대략 48 내지 56osy 또는 심지어 42 내지 48osy의 무게를 갖는 카펫 타일이 가장 바람직하다. 여객기 응용분야에서의 사용을 위해 경량 타일이 바람직하다.
예 5
위에서 설명된 제2 배킹층을 위해 아래의 공식이 사용된다.
재료/기능 구체적 재료 소스/상표
레진 PVC 아크릴 공중합체 디스퍼젼 PolyOne의 Geon™ 138
가소제 이소프로필화 트리페닐 인산(TPP)

에스테르 인산		 Great Lakes Chemical Corp.


PAG Holdings의 Fosflam™
필러 유리 미소구 Potters Industries, Inc.의 Q-Cel® 300 Hollow Microspheres
매연 억제제 삼산화 몰리브덴 Climax Molybdenum Co.
제조
경량(및 다른) 카펫 타일은 도 6에서 도시되는 복합 카펫 웹(612)를 생산함으로써 다음을 포함하는 공정을 이용하여 제조될 수 있다:
● 카펫 제조 라인에서 진행하는 벨트 또는 다른 적합한 지지 구조 상에 섬유유리 웹(614)을 놓는 단계와;
● 섬유유리 웹(614) 상에 레진층(618)(위의 예 5에 도시된 바와 같이)을 도포하는 단계와;
● 레진층(618) 상에 터프팅된 페이스천(620)을 놓는 단계와;
● 레진층(618)의 점도를 떨어뜨리고 경화되기 시작하도록 복합 카펫 웹(612)을 가열하는 단계와;
● 복합 카펫 웹(612)을 하나 이상의 멈춤부 없이 또는 그렇지 않으면 아래에서 더 설명되는 바와 같이 현저한 압력을 가하도록 구성되는 엠보싱, 닙(nip) 또는 유사한 가압 롤러("압력 롤러")에 접촉시킴으로써 가압하는 단계.
도 6 및 도 6a는 섬유유리 웹(614)를 진행하는 하부 벨트(616) 상에 풀어 전개함으로써 본 발명의 복합 카펫 웹(612)의 제조에 사용가능한 배킹 라인(610)의 개략적인 측면도이다. 레진층(618)은 섬유유리 웹(614)의 최상부 상에 적층되고, 터프팅되거나 다른 페이스천(620)은 레진층(618)에 놓여진다. 섬유유리 웹(614) 및 레진층(618)은 위에서 설명된 제2 배킹층(418)을 형성한다. 복합 카펫 웹(612)은 예를 들어, 가열된 테이블(622) 위를 통과시킴으로써 가열된다. 테이블(622)은 뜨거운 오일, 스팀, 전기 또는 몇몇의 다른 열원에 의해 가열될 수 있다. 레진층(618) 내의 가열된 레진은 경화되기 시작하고 점도가 떨어진다. 복합 웹은 바람직하게는 적어도 약 315℉로 가열되어야 한다. 복합 카펫 웹(612)이 압력 롤러(628 및 630) 사이를 통과하기 바로 전에 복합 카펫 웹(612)의 제2 배킹층(418)에 인접하게 위치되는 적외선(IR) 히터(626)에 의해 추가적인 가열이 제공된다.
복합 카펫 웹(612)은 전통적으로 주위 공기 속에서 냉각되고, 그 후 롤 상에 축적된다(도시되지 않음). 대안적으로, 롤에 감기는 대신, 냉각된 복합 카펫 웹(612)이 절단 스테이션으로 즉시 진행하고(도시되지 않음) 원하는 크기의 타일로 절단될 수 있다.
제조 중의 가열 프로파일이 중요하다. 복합 카펫 웹(612)을 대부분의 제조 사이클 동안 비교적 일정한 온도로 유지하고 복합 카펫 웹(612)이 압력 롤러(628, 630)의 사이를 통과하기 바로 전에 추가적인 히터(626)를 이용함으로써 녹은 레진의 일부가 제1 터프팅층(314, 414) 내에 내장된 백스티치 또는 터프트 영역에 가하여 우수한 결과가 얻어질 수 있다. 이러한 백스티치는 예를 들어, 제1 터프팅층[예를 들어, 도 3의 제1 터프팅층(314)] 내의 페이스 얀(312)(도 3에 도시)에 형성된다. 압력 롤러(628, 630)에서 배킹층의 상승된 온도는 레진층(618)의 점도가 떨어지게 하고, 배킹층의 제1 터프팅층으로의 침투가 가능하게 한다.
압력 롤러(628, 630)를 이용한 실질적인 압력의 인가는 경량의 강한 복합 카펫 웹(612)의 형성을 가능하게 한다. 이는 종래의 대향하는 압력 롤러(628 및 630)를 이용하여 압력 롤러(628 및 630) 중 적어도 하나와 전형적으로 결합하는 멈춤부를 생략 함으로써 달성될 수 있다. 대부분의 카펫 제조 응용분야에서 멈춤부는 롤러 모두의 서로를 향한 이동을 제한하기 위해 사용되고, 그것에 의해 페이스 얀(312, 412)의 압착을 방지하는 롤러 사이의 최소 공간을 유지한다. 멈춤부의 제거는 여전히 뜨거운 배킹 재료가 제1 터프팅층(314, 414) 내에서 백스티치로 및 그 주위로 압박되도록 하고, 강한 복합 카펫 웹(612)이 보다 적은 배킹 재료를 이용하여 형성될 수 있도록 한다. 롤러에 의한 상당한 힘의 인가는 매우 짧은 것이 분명하므로 원하지 않는 페이스 얀(312, 412)의 압착이 제한된다.
원한다면, 유압 또는 다른 기계적 가압 수단이 압력 롤러 중 하나 또는 둘 모두에 적용될 수 있다.
롤러(628)는 스틸 롤러 또는 다른 유사한 재료일 수 있고 종래의 엠보싱 롤러 또는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 배킹 재료 상에 압력을 가할 수 있는 또 다른 롤러일 수 있다. 롤러(628)는 바람직하게는 고정적이고, 즉 이는 복합 카펫 웹(612)의 표면에 수직으로 움직이지 않는다(그러나 분명히 회전한다). 이러한 롤러는 페이스천의 터프트 내로 배킹 재료를 "고정"할 수 있도록 냉각될 수 있다.
페이스 얀과 접촉하는 롤러(630)는 그것이 접하는 페이스 얀으로 열을 전달할 필요가 없고, 전형적으로는 전달해서도 안 되며 고무 또는 다른 유사한 재료의 롤러 페이스를 구비할 수 있다. 롤러(630)는 바람직하게는 고정적이지 않고, 즉 복합 카펫 웹(612)의 표면에 수직으로 움직일 수 있다[롤러(628)을 향하거나 멀어지는 방향으로]. 또한 롤러(630)는 냉각될 수 있다.
롤러(628 및 630)는 전형적으로 직경이 대략 11'' 내지 13''이다. 위에서 검토한 바와 같이, 압력은 페이스천의 원치 않는 압착이 발생하지 않을 정도의 양으로 하나 또는 그 이상의 롤러에 가해질 수 있다. 13''의 직경을 갖는 90''의 긴 고무 코팅된 롤러(628)는 대략 1.5''의 직경을 갖는 한 쌍의 공압 피스톤에 의해 위로 움직여지고, 피스톤 상에 단위인치당 75파운드에 달하는 압력이 페이스천의 원치 않는 압착을 유발하지 않으면서 가해진다. 다른 피스톤 및 롤러 크기를 이용하고 배킹 재료, 페이스 얀 또는 그 외의 다른 변형을 제공하기 위해 다른 압력이 사용될 수 있다.
복합 카펫 웹은 페이스천(620)의 뭉개지지 않고 레진층(618)의 레진이 페이스천(620) 내의 터프트로 압박되도록 하고 복합 웹(612) 내의 레진의 충분한 열교환 및 경화가 가능하도록 하는 적합한 속도로 롤러(628, 630)의 사이를 통과할 수 있다. 분당 20피트의 속도의 라인이 적합한 것을 알게 되었다. 복합 웹(612) 내의 레진이 충분히 경화되는 시간을 제공한다면 다른 라인 속도가 사용될 수 있다.
이러한 제조 기술로 야기되는 이점은 다음을 포함한다:
1) 보다 적은 배킹 재료를 사용한다. 열과 압력의 조합은 레진을 터프팅된 페이스천(620)의 간극으로 밀어넣어 터프트를 보다 잘 고정시키고 박리에 대한 저항을 제공한다.
2) 섬유유리 제2 배킹층은 섬유유리가 드러나지 않도록 대부분 (그렇지 않다면 전적으로) 카펫 웹 복합체로 움직여진다. 이는 섬유유리가 설치자에 의한 가능한 접촉에 노출되는 경우 값비싼 비자극성 섬유유리 제품이 흔히 사용되어야 하는 것보다 적은 값비싼 섬유유리의 사용을 가능하게 한다. 더욱이, 전형적으로 페이스에 보다 가까운 섬유유리는 더 우수한 치수 안정성 및 섬유유리의 보다 적은 구겨짐을 제공하므로 타일의 성능이 향상된다.
3) 압력의 인가는 페이스에 전달되고 불균일한 마모를 야기한다. 페이스천과 배킹 사이의 보다 직접적인 접촉은 마모되기 시작하는 경우 제품 외관을 개선한다. 열과 압력은 백스티치의 윤곽을 부드럽게 한다.
4) 종래 카펫 타일 제품에서 레진 합성물이 너무 점성이 있으면, 섬유유리를 레진으로 움직이는 것이 어렵다. 그러나 본 발명에 따른 제조시 섬유유리를 카펫 페이스 쪽으로 밀어내기 위해 압력이 사용되므로 이는 큰 문제가 되지 않는다. 이는 보다 점성이 높은 레진 합성물을 사용하도록 하고, 따라서 몇몇의 종래 제조 공정보다 적은 양을 사용하게 한다.
5) 보다 적은 레진을 사용한다:
● 배킹 라인의 크기 또는 차지공간(footprint)을 대략 절반으로 감소시키고,
● 배킹 경화 시간을 감소시키고 (그에 따라 보다 짧은 벨트만을 필요로 함) 페이스천을 적층하기 위해 재가열할 필요를 방지하고,
● 경화가 보다 용이하도록 하고,
● 절단이 용이한 타일을 생성하고,
● 무게를 감소시키고,
● 제2 배킹 내의 섬유유리를 타일의 "최상부" 또는 페이스 쪽으로 더 가까이 밀어내기 용이하게 하고 (보다 적은 레진 합성물이 섬유유리를 통해 이동해야 하므로),
● 타일의 수송 및 저장을 위해 필요한 공간을 적게 하고, 특정 크기의 상자 내에 더 많은 타일을 포장할 수 있도록 한다.
전술한 것은 본 발명의 실시예를 도해, 설명 및 기술하기 위한 목적으로 제공된다. 이러한 실시예의 추가적인 변형 및 적응은 통상의 기술자에게 자명하고 본 발명의 사상 또는 청구범위를 벗어나지 않도록 이루어질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 모든 양태는 본 발명의 모든 실시예에서 실시될 필요가 없다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇의 실시예는 광폭 구성으로 제조되고 설치될 수 있고, 다른 실시예들은 정방형 타일을 이용할 수 있다. 다른 실시예는 제품의 제조에 있어서 본 명세서에서 설명된 바와 같이 경량 필러를 사용하지 않거나 압력 롤러를 이용하지 않을 수 있다.

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  22. a. 카펫 제조 라인에서 진행하는 벨트 상에 웹을 놓는 단계와,
    b. 상기 웹 상에 레진층을 도포하는 단계와,
    c. 복합 구조를 형성하기 위해 상기 레진층 상에 터프팅된 페이스 천을 놓는 단계와,
    d. 적어도 상기 레진층의 점도가 떨어지기 시작하는 온도까지 상기 복합 구조를 가열하는 단계와,
    e. 상기 레진층의 점도가 떨어지기 시작하는 온도 이상으로 상기 복합 구조의 온도를 유지하는 동안 상기 복합 구조를 하나 이상의 압력 롤러에 접촉하며 통과시킴으로써 압력을 가하는 단계를 포함하는 카펫 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 복합 구조를 냉각하는 단계와 상기 복합 구조를 카펫 타일로 절단하는 단계를 더 포함하는 카펫 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 웹은 섬유유리를 포함하는 카펫 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 섬유유리는 마이크로데니어 섬유유리인 카펫 제조 방법.
  26. 제22항에 있어서, 상기 레진층은 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 조합을 포함하는 카펫 제조 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 레진층은 가소제를 더 포함하는 카펫 제조 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 가소제는 디-이소-노닐 프탈레이트, 트리-크레실 인산, 이소프로필화 트리페닐 인산, 피마자-기반의 가소제 또는 이들의 조합을 포함하는 카펫 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 가소제는 이소프로필화 트리페닐 인산을 포함하는 카펫 제조 방법.
  30. 제26항에 있어서, 상기 레진층은 유리구, 퓸드 실리카, 실리카-기반 폼 및 이들의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 필러를 더 포함하는 카펫 제조 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 필러는 유리구를 포함하고 상기 유리구는 중공 유리 미소구인 카펫 제조 방법.
  32. 제22항에 있어서, 상기 카펫은 제곱야드당 82온스 미만의 무게를 갖는 카펫 제조 방법.
  33. 제22항에 있어서, 상기 카펫은 제곱야드당 56온스 미만의 무게를 갖는 카펫 제조 방법.
  34. 제22항에 있어서, 상기 카펫은 ISO 2551에서 결정되는 바와 같이 ±0.2% 이하의 치수 안정성을 갖는 카펫 제조 방법.
  35. 제22항에 있어서, 상기 레진층의 점도가 떨어지기 시작하는 온도는 적어도 315℉인 카펫 제조 방법.
  36. a. 카펫 제조 라인에서 진행하는 벨트 상에 웹을 놓는 단계와,
    b. 상기 웹 상에 레진층을 도포하는 단계와,
    c. 복합 구조를 형성하기 위해 상기 레진층 상에 터프팅된 페이스천을 놓는 단계와,
    d. 적어도 상기 레진층의 점도가 떨어지기 시작하는 온도까지 상기 복합 구조를 가열하는 단계와,
    e. 상기 레진층의 점도가 떨어지기 시작하는 온도 이상으로 상기 복합 구조의 온도를 유지하는 동안 상기 복합 구조를 상기 터프팅된 페이스 천과 접촉하는 제1 압력 롤러와 상기 웹과 접촉하는 제2 압력 롤러의 사이에 통과시킴으로써 압력을 가하는 단계를 포함하는 카펫 제조 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 압력 롤러와 상기 제2 압력 롤러 중 적어도 하나는 냉각되는 카펫 제조 방법.
  38. 제36항에 있어서, 상기 제1 압력 롤러는 고무 또는 고무 클래드이고 상기 제2 압력 롤러는 스틸인 카펫 제조 방법.
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  63. 제22항에 있어서, 상기 압력은 적어도 부분적으로는 상기 웹을 상기 레진층으로 구동하여 상기 레진층이 상기 복합 구조의 밑면 상에 노출되도록 하는 카펫 제조 방법.
  64. 제36항에 있어서, 상기 압력은 적어도 부분적으로는 상기 웹을 상기 레진층으로 구동하여 상기 레진층이 상기 복합 구조의 밑면 상에 노출되도록 하는 카펫 제조 방법.
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