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CN1074072C - 低弹的和尺寸稳定的地毯 - Google Patents

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Abstract

一种低弹的和尺寸稳定的地毯(1)，它含有固定在含聚合物的第一背衬层(3)上的含聚合物的绒毛材料(2)，下面的第二背衬层(5)通过夹层粘合剂层(4)固定在第一背衬层(3)的背面。第二背衬层(5)有通过加热相互固定的热塑性的含聚合物的长纤维或短纤维的针刺纤维结构物。粘合剂层(4)有可通过加热起作用的有机的含聚合物的粘合剂。根据本发明，至少第二背衬层和/或粘合剂层含有基本上可再使用的材料。制成后，地毯可卷成所谓的宽幅卷，如果需要也可部分切成组合地毯。因此，组合地毯和宽幅地毯可用相同的生产方法制造。

Description

低弹的和尺寸稳定的地毯
本发明涉及一种低弹的和尺寸稳定的地毯，它有固定在第一背衬层上的绒毛材料，而下面的第二背衬层通过夹层粘合层固定到第一背衬层的背面。本发明还涉及一种制造上述这类地毯的方法，在该法中，在最初的生产步骤中制成成网的半成品材料，它由固定到第一背衬层上的绒毛材料构成。
发明背景
低弹的和尺寸稳定的地毯包括全室地毯(常称宽幅地毯)和组合地毯，它们有很低程度纵向和/或横向收缩和/或膨胀，因此在使用中能高度耐潮气和热冲击变化。特别是在收缩贴合应用领域，当今组合地毯由于其构造，它的尺寸稳定性比宽幅地毯的尺寸稳定性要高得多。为了弥补宽幅地毯的尺寸稳定性较低的缺点，对于收缩贴合来说，现今常用永久性粘合的方法将它们粘到底层地板上。组合地毯仅仅用增粘剂进行铺设和胶合或者通过其较大的重量简单地固定在铺设位置上。
用作全室地毯的已知低弹的和尺寸稳定的地毯有绒毛材料的半成品材料，绒毛材料固定到有第二背衬层的第一背衬层上，第二背衬层例如可由天然橡胶涂层、白垩填充的(碳酸钙填充的)SBS乳胶泡沫或聚氨酯泡沫等组成。这些背衬层通常厚度为2～8毫米。由于其弹性，泡沫背衬层有很好的步行舒适感。此外，泡沫背衬层还提供良好隔温性和隔音性。
但是，这些已知的泡沫背衬层对环境有一些严重的有害影响，特别是从目前对保护环境和可再使用产品的严格要求来看，这些背衬层是不希望的。可再使用的产品指含有可熔下并再次送入生产过程的组分或者含有通过焚化仅得到微量残渣灰分的组分的那些产品。泡沫背衬层常在生产后的长时期内释放出残留的气体，对铺有地毯的室内有造成室内环境公害的危险。同时，另一问题是，在地毯长期使用后，泡沫背衬层很牢地粘着到底层地板上，以致当需要取下用旧的地毯时，泡沫背衬层常常在很大面积范围内与地毯分离。因此在新地毯可铺设在这块地板上以前，必需大面积除去粘着的泡沫背衬层残留物，这是很费时的操作。
但是，已知的带泡沫背衬层的地毯最主要的缺点是，用过的地毯处理的可能性有限以及与之有关的对环境的不良影响。例如在用旧的全室地毯上白垩填充的SBS乳胶泡沫背衬涂层的情况下，在实践中，处理时只能达到“焚化而不回收能量”的水平。白垩填充的泡沫背衬层含有大量在焚化后作为灰分残留下来的无机材料。
通常已知的组合地毯特别是广泛用作所谓的突起(project)地毯，也就是特别是用于收缩基面和工业用途。在这里组合地毯应理解为有规则形状的小块地毯。它的形状和尺寸稳定性足以在所有条件下构成连续地毯(为此，如按照TNO的标准测量)。
在这样的应用中，组合地毯比传统的宽幅地毯有一些重大的优点。例如对于计算机和电缆(再)配置的地面来说，地毯小块例如易于调整，因此易于接近地板下的空处。组合地毯也易于铺设，而不需中断室内的正常活动。此外，组合地毯可用简单的方式局部更换，这一点在室内的某些部位比其他一些部位使用更频繁时是有好处的。组合地毯也很小巧，所以使运输变得简单，特别是在高层建筑中运输，在那里地毯卷可能存在大的运输问题。
已知的组合地毯通常有相当重的第二背衬层和粘合剂层，以便确保它们的形状稳定性和尺寸稳定性。第二背衬层通常由玻璃增强的沥青或玻璃增强的PVC涂料的坚固涂层制成。所以，传统的组合地毯的比重为约5公斤/米2。
这样的组合地毯的代表性例子在EP0278690A2中公开。为了得到有良好尺寸稳定性、良好铺平特性的组合地毯，这种组合地毯可用联机生产方法生产，提出了这样一种组合地毯，它有固定在第一背衬板上的纤维耐磨面；在第一背衬表面上的第一预涂层，它为热熔沥青或石油树脂组合物；固定在第一涂层上的第二预涂层，它为热熔沥青组合物的第二涂层；第三涂料背衬层，它为热熔沥青组合物；为组合地毯提供尺寸稳定性的第二背衬板；它固定在第三涂料背衬层上。由纺织或无纺玻璃纤维稀布制成的第二背衬层以及由组合地毯高的总重来达到尺寸稳定性。
为了进一步提高尺寸稳定性，EP0420661A2公开了一种组合地毯，它由耐磨面和固体热熔组合物的第一背衬层以及由相邻的多孔玻璃纤维板材如薄纱无纺玻璃纤维和多孔纤维板材组成的第二背衬层，多孔纤维板材作为第二背衬层的外表面，其中热熔组合物已穿透和饱和玻璃纤维材料，或只部分穿透纤维板材，足以使纤维板材粘合在一起。通常，组合地毯含有这样的纤维状地毯材料，其中第一背衬层为沥青或沥青改性的热熔组合物。第二背衬层为分开的相邻的多孔轻质玻璃纤维薄纱板材层，它本身使组合地毯的尺寸稳定性提高。根据本发明，聚丙烯无纺板材本身不是一种满意的第二背衬载体板材。
EP0590189A1于1992年12月30日提交，于1994年4月6日(Art.54(3)EPC)作为DE、FR、GB和NL专利公布。它进一步证实了背景技术含沥青背衬膜或PVC背衬的组合地毯的缺点。
根据该发明的一个实施方案，得到这样一种小块地毯，它有背衬部件和在背衬部件上的上层，它们都由丙烯树脂制成。优选的是，上层包括基础纤维亚层和绒毛亚层，它们都由丙烯树脂制成。虽然提到的聚丙烯纤维织物作为上层的一部分，但背衬部件仅说成是由丙烯均聚物或丙烯与乙烯、丁烯-1等的共聚物制成，它可含有丙烯树脂的再生产品。优选使用无定形α-烯烃共聚物，事实上具体描述的唯一实施方案是挤塑备用部件。该专利未涉及针刺的和纺织的背衬部件。
但是，已知的组合地毯有许多缺点。在组合地毯的使用期结束时，它的处理和加工由于所用材料的性质和数量会引起很大的问题。当它们燃烧时，含沥青的组合地毯中很大一部分(高达约60％(重))作为灰分的形式残留下来。
一些产品如有PVC背衬层的组合地毯的焚化需要在焚化过程中提供大量的能量，因为PVC含氯，在焚化过程中它消耗能量而不是产生能量。氯还是一种有毒的和有腐蚀性的气体，它易于与其定无机物和有机物反应，因此有PVC背衬层的地毯的焚化要求在焚化过程中有特殊的环保措施。
而且，预计将来与废组合地毯的处理有关的问题将会变得更加紧迫，每年有大量组合地毯铺设和更换(在欧州有4000万平方米，重约200000吨)，可预计在短期内就会有有关无害环境加工的法律要求。
此外，由于它们有较大的重量，已知的组合地毯只能较少量的同时运输和铺设。而且，对于地毯安装者来说，有相当大的紊乱的危险。
正如前面提到的，组合地毯和宽幅地毯的结构是完全不同的。所以，组合地毯和宽幅地毯通常用不同的方法并在不同类型的制造设备上生产。这是由于所提到的材料不同，它们是地毯工业一直到现在为满足这两种不同产品的应用要求必须使用的材料。对于制造组合地毯来说，使用相对刚性的、较重的有玻璃的沥青或PVC的背衬层；对于制造宽幅地毯来说，背衬层通常是相当柔软的，由碳酸钙填充的泡沫或等价材料组成。所以迄今不可能将这两类地毯的制造组合在一个相同的方法中。
从EP0547533A1已知这样一种可回弹的地毯，当铺设时常常纵向和横向拉伸百分之几，此后用一排钉子将可回弹地毯的边缘固定到连接板上。第二背衬层替代以前知道的由有纤维结构物的背衬层构成的泡沫涂层，纤维结构物埋入或被织物粘合物包围，以致使第二背衬层用作可回弹的地毯时有合格的强度性能。织物粘合物指纤维结构物例如可针刺穿孔到下面的强力纤维网，或者指纤维结构物在纵向或横向有毛圈或毛环，如按已知的Maliwatt或Ketten-wirk原理得到的。但是，该说明书未提供有关背衬层的说明，在纵向和横向有足够的尺寸稳定性的纤维结构物，以便能生产这样的低弹的和尺寸稳定的地毯：它具有与有泡沫背衬层的已知地毯相同强度和尺寸稳定性以及步行舒适感以及具有与已知的组合地毯相同的尺寸稳定性。
发明概述
因此，本发明的目的是提供一种低弹的和尺寸稳定的地毯，它具有与已知的地毯(如有不希望有的泡沫背衬层的宽幅地毯和有玻璃稀布增强的PVC背衬层或含沥青背衬层的组合地毯)相同的强度和尺寸稳定性能，同时有可能在处理用过的地毯时没有不希望有的环境影响。新的地毯应既可用作全室地毯又用作组合地毯，需要时可用在相同的地方，如紧密的地方，而没有上面提到的全室地毯或组合地毯的缺点。
本发明的低弹的和尺寸稳定的地毯的特征在于，背衬层为热塑性的含聚合物的长纤维或短纤维的针刺纤维结构物，通过加热到至少相应于纤维结构物中纤维材料的最低软化温度，使纤维相互固定，以及特征在于，粘合层含有机的含聚合物的粘合剂，它可用加热的方法起作用，其反应温度低于纤维结构物中大多数纤维材料的熔融温度。
本发明低弹的和尺寸稳定的地毯的生产方法的特征在于，将含有热塑性的含聚合物的长纤维或短纤维的针刺纤维结构物成网的第二背衬层加热到至少相应于纤维结构物中纤维材料的最低软化温度，以及成网的半成品材料的背面在含有有机的含聚合物粘合剂的粘合层(预涂层和粘合剂层)夹层过程中与成网的第二背衬层结合，粘合剂的反应温度低于纤维结构物中大多数纤维材料的熔融温度，并可用加热的方法起作用。
用这一方法有可能生产这样的低弹的和尺寸稳定的地毯，它有针刺纤维结构物的第二背衬层，并有与已知的含有传统的不希望有的背衬层的地毯相同的纵向和横向强度和稳定性以及相同的步行舒适感，无论是所说的全室地毯或组合地毯。与所述的已知地毯相比，本发明完全消除了在处理时的环境影响。这一点适用于全室地毯和组合地毯，因为根据本发明这两种地毯产品现在是相同的。
令人吃惊的是，用本发明有可能在相同的设备上生产既可用作全室地毯也可用作组合地毯的地毯。
考虑到在EP0278690A2.EP0420661A2和EP0590189A1中公开的组合地毯的厚度和结构，可通过省去许多沥青、玻璃纤维等层，制得适合作全室地毯和组合地毯的地毯是十分令人吃惊的。除了环保方面的好处和减少材料消耗等以外，本发明对于那些还未制造组合地毯的全室地毯制造商来说具有重大的商业价值。本发明可用现有的设备以及相对低的投资使全室地毯制造商有机会进入组合地毯生产领域。
第二背衬层这样制作，将长纤维或短纤维的热塑性针刺纤维网加热到纤维的软化温度，使它们粘合在一起，形成有三维机械纵横粘合纤维结构物的背衬层，其中纤维被相互固定。在本发明地毯材料的一个优选制备方法中，成网的第二背衬层用轧光的方法、吹热空气的方法或红外线辐射的方法加热到这样一温度，它基本上在110～260℃范围内。三维取向的纤维在受力作用和变松(步行作用)过程中会抵抗张力并多少恢复其原有纤维结构。这一性能称为回弹性。在本发明的纤维结构物中，各个纤维彼此连接和固定，形成三维纤维结构物，可以看出这与仅仅用机械作用使之彼此固定的纤维结构物大不相同，后者在力作用过程中彼此可能滑离，以致使其稳定性明显下降，回弹性迅速丧失。在第二背衬层中通过相互固定使三维纤维结构物的稳定性和舒适感增加。
可通过压光纤维结构物一边或两边或者通过纤维结构物吹热空气或者所述的两种热处理方法相结合来对纤维结构物加热。也可用IR辐射，也就是红外线处理和其他类似的方法加热。
纤维结构物可含有长纤维或短纤维，其长度为20～200毫米，细度1.5～50dtex。常选择长度40～110毫米，细度3.3～20dtex的短纤维。第二背衬层纤维结构物的重量为70～1000克/米2，特别是100～600克/米2。最重的背衬层用于要求特别高的步行舒适感的地毯。
纤维结构物可由有不同细度和长度的100％纯的或混合物纤维组成。例如纤维结构物可由天然纤维(如羊毛、棉花、亚麻或黄麻)和合成纤维(如聚酰胺、聚酯、聚烯烃(聚丙烯和聚乙烯)或聚丙烯酸酯为基础的聚合物和共聚物)的混合物组成。可使用的共聚酯例如可为基于对苯二甲酸和各种聚乙二醇和/或其他芳族羧酸和醇类。可使用的共聚酰胺可含有2、3或4种不同的聚酰胺，例如聚酰胺6、聚酰胺6.6和聚酰胺12。目前优选的热塑性聚合物为聚丙烯。
为了在纤维结构物中获得足够的稳定性和强度，通常必须含有纤维含量的至少25％热塑性聚合物。热塑性聚合物含量越高，尺寸稳定性越好。
因此，在第二背衬层的步行舒适感和回弹性方面，当纤维结构物的纤维含量为100％相同热塑性物或者纤维含量为有不同软化温度的同类聚合物或不同类聚合物的热塑性物的混合物时，可得到很好的结果。因此有较低软化温度的聚合物的纤维可用来提高对其余的纤维的热粘合。
有最低软化温度和熔点的纤维在加热过程中作为粘合剂，而有较高软化温度的纤维仍不变化。对于要利用的所述性质来说，在不同类型纤维之间的软化温度差通常必须至少10℃。
根据本发明，纤维结构物可含有由两种不同类型纤维材料组合生产的纤维，由同一类纤维材料构成各个纤维的芯子，而由改性的或其他类纤维材料构成各个纤维的表面。
根据本发明，粘合层含有有机的含聚合物的粘合剂，可为聚合物颗粒水溶液的乳液粘合剂，或者可为100％热塑性粘合剂，也称为热熔/粉未粘合剂。粘合剂在化学上可为活性的，它含有如聚苯乙烯/丁二烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯/丙烯酸酯、共聚酰胺、共聚酯或丙烯腈/丁二烯的聚合物和/或共聚物，还可含热塑性填充剂。在含有聚烯烃、聚酯或聚酰胺的聚合物和/或共聚物的热塑性粘合剂的情况下，在生产过程中，它可分散在悬浮液中成浆，或者照原样使用。目前，优选的粘合剂为有聚乙烯填充剂的SBR乳胶和聚丙烯酸乳胶。
在乳液粘合剂的情况下，它们将通过毛细扩散作用进入半成品材料的第一背衬层的背面，并进一步扩散进入第二背衬层的纤维结构物上侧，在随后的加热处理过程中，粘合剂起作用，以致达到很好的粘结。特别是，当第二背衬层的纤维结构物表面未处理和起绒时，可达到良好的渗透，因此有良好的粘合物保留。
在第二背衬层和粘合层中的材料优选为防潮的聚合物。因为地毯在使用过程中当暴露到潮湿和热中时，不会改变尺寸，这是有好处的。地毯的稳定性因此有保证，同时其重量仍相对较低。背衬结构物(粘合剂和粘合层)低重量以及地毯可易于卷起来的这一事实，使得它们的制造有新的和有利的可能性。
根据本发明，背衬层和粘合剂层的劲度和材料这样选择，以致如此制成的地毯作为全室地毯和组合地毯应用有足够的稳定性以及较低的重量，制成后地毯卷成所谓的宽幅地毯卷，并部分切成组合地毯。
半成品层和第二背衬层之间特别强力的粘合可通过在粘合剂和第二背衬层的纤维结构物之间产生稳定化协合效应来得到。这样的协合效应例如可通过含有各种纤维的纤维结构物提供，在那里聚合物彼此有不同的软化温度，而粘合剂的反应温度至少处于软化温度与纤维结构物中首先熔融的纤维聚合物的熔点之间。因此，粘合剂当渗透入纤维结构物的表面时，就会与所述的首先熔融的纤维起作用并粘合在一起。因此，纤维结构物和粘合剂有助于粘合。同时，达到地毯强力的稳定化。
在地毯的机械尺寸稳定性方面，本发明的粘合剂(预涂层和粘合剂)和第二背衬层除了有所述的积极性能外，它们对于地毯在气候变化时的尺寸稳定性也有很大重要性。
有关气候尺寸稳定性的主要问题之一是，如含有聚酰胺或羊毛“绒毛材料”的半成品材料即使铺设在尺寸稳定的第一背衬层上，也会由于温度和湿度的变化而收缩和膨胀。
“发明背景”中使用玻璃纤维增强层或沥青或PVC重质背衬层解决上述有关尺寸稳定性的问题。
相反，本发明的地毯结构是用防潮的聚合物来达到稳定化。在新地毯所有实施方案中，用这些聚合物都能足以防止稳定性由于湿气的渗透而变差。
当第二背衬层由不吸水材料组成而粘合层的主要部分由不吸水聚合物组成时，在它们粘合后可得到极好的尺寸稳定性。如前所述，通过渗透进半成品材料和第二背衬的反面的粘合层可达到饱和。地毯结构的饱和可足以产生防水膜或刚好足以使一些空气透过地毯。
对于紧密贴合来说，在粘合层和第二背衬层中，实际上地毯主要含热塑性和不吸湿的材料。
由上述可看出，在很大程度上相同类型的热塑性聚合物可用作纤维和粘合剂。熟悉本专业的技术人员都能选择适合的成分而不需要过多的实验，以便得到与所需的纤维、热熔体粘合剂或是粘合用热塑性填充料有关的适宜的熔融特性。通常，由供应商根据特定的性能来选择正确的配方。
根据本发明，在地毯的处理时可得到一些格外的环保好处。当整个地毯结构即绒毛、第一背衬层、粘合剂和第二背衬层都由有机聚合物制成时，用过的地毯通过受控焚化的方法进行焚化，同时回收能量。如上面提到的，如聚脂、聚酰胺、聚丙烯酸酯等的纯热塑性聚合物和共聚物和/或天然材料如亚麻、棉花、黄麻和羊毛及其组合可能就是这种情况。在许多国家，如荷兰，当处理废料如用过的地毯时，利用焚化回收能量。
根据本发明，还提供了这样一种可能性。按特别有利的方法熔下用过的地毯或用化学方法处理用过的地毯，以致以后可用于生产新的纤维地毯或其他产品。在这方面，含有绒毛、第一背衬层、粘合剂和第二背衬层的整个地毯结构由相互可循环的相容材料生产。例如可用基于100％聚烯烃(聚乙烯/聚丙烯)、100％聚酯的地毯结构或基于聚酰胺的结构制成。如果粘合剂由100％热塑性材料构成，会有特别的好处。
                   附图的简介
下面结合各种实施方案和附图更详细地说明本发明，其中图1表示本发明地毯的示意剖面，其中第一背衬层含纺织材料，图2以图1相同的方式表示另一实施方案，其中第一背衬层含无纺纤维结构物，图3表示本发明生产地毯的工艺步骤，图4表示本发明部分组合地毯的剖面图，图5图示本发明制造方法的一个实施例，以及
图6～12表示如下面进一步描述的那样可用于本发明地毯的聚合物材料代表性选择物的差示扫描量热(DSC)曲线。
发明的详细描述
在图1和2表示的地毯1和1’的情况中，在最初的生产步骤中制成成网的半成品材料，该材料含固定在含聚合物的第一背衬层3和3’上的含聚合物的绒毛材料2和2’。如前所述，绒毛材料和第一背衬层可为天然纤维和合成纤维或其混合物。在图1所示的实施方案中，第一背衬层3由纺织的第一背衬层构成，而绒毛材料为起圈绒毛2。在图2所示的实施方案中，第一背衬层3’由如已知的纺粘纤维结构物那样的纤维结构物构成，而绒毛为割绒毛2’。
根据本发明，成网的半成品材料2、3或2’、3’分别通过夹层粘合层4、4’与下面的第二背衬层5、5’结合，同时加热分别制成成网的地毯1、1’。随后将成网的地毯切成有所需尺寸的全室地毯或组合地毯。
能通过加热起作用的有机的含聚合物的粘结合剂4、4’的反应温度低于纤维结构物中大多数纤维材料的熔点。通过加热将粘合剂加热到60～250℃，加热时间与粘合剂的反应温度有关，如下面说明的那样，它与纤维结构物中大多数纤维材料类型的熔点相适合。
正如前面提到的，乳液粘合剂可为聚合物颗粒在水溶液中的形式，乳液粘合剂可在化学上分为反应性粘合剂类和热塑性粘合剂类。化学上反应性乳液粘合剂可基于聚苯乙烯/丁二烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯/丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯和丙烯睛/丁二烯的聚合物和共聚物。至于热塑性乳液粘合剂，它们是分散在悬浮液中形成浆的热塑性材料。热塑性材料可基于聚烯烃、聚酯、聚酰胺等的聚合物和共聚物。当希望能循环使用地毯和复合结构物中的材料时，特别优选使用这类粘合剂。当地毯结构物含有聚丙烯和/或聚乙烯纤维时，例如使用含聚烯烃的粘合剂。
粘合剂也可以100％聚烯烃、聚酯和聚酰胺的聚合物和共聚物的纯热塑性物的形式存在。该热塑性物以干的状态涂在半成品的材料和第二背衬层的纤维结构物上。可使用各种不同的涂覆和层压的方法，例如粉沫涂覆或熔体涂覆(热熔)。
用粉末涂覆，热塑性粘合剂以粉末的形式涂在成网的半成品材料和成网的第二背衬层之间，此后在热作用下将各层压在一起，以致使热塑性料活化，使两层熔融和粘合，生成成网的地毯材料成品。
用熔体涂覆，将热塑性粘合剂加热成液体例如用挤塑的方法使它夹在成网的半成品材料和第二背衬层之间，随后在压辊之间使它们压在一起。在随后的冷却下，液体粘合剂固化，使两层固定在一起，得到成网的地毯材料成品。
由100％热塑性材料组成的粘合剂在地毯由相互可容的因此可循环的材料组成时是特别优选使用的。
此外，需要着重指出，粘合剂层可由几层组成，它们一层一层铺设。例如一层含有聚乙烯填充剂的聚丙烯酸乳胶可作为预涂层铺设，此后聚乙烯的热熔体层或粉末粘合剂层可作为第二粘合剂层铺设。另一例子是可涂覆比前面粘合剂层(热熔体层或粉末层)有更低粘度的热熔体层作为预涂层。在一个优选实施方案中，中间粘合剂层有第一粘合剂预涂层和第二粘合剂层，在结合前将所述的第一预涂层先涂到顶层的背面上，此后将第二粘合剂层涂到第二背衬层上。
下面分别说明第二背衬层5、5’的组成。
第二背衬层的典型结构是重约300克/米2的纤维结构物，有80％长60～100毫米、细度约5～15dtex的聚丙烯纤维和20％长60～100毫米、细度7～20dtex的拉伸高密度聚乙烯纤维。用约110～140℃的热空气吹过纤维结构物，未拉伸的高密度聚乙烯纤维软化，并收缩约30％。在热空气吹过的过程中，不影响聚丙烯纤维。高密度聚乙烯纤维在聚丙烯纤维周围收缩，并粘附到聚丙烯纤维上，因此聚丙烯纤维被固定和封闭在纤维结构物中。此后，纤维结构物的背面可轧光。因此得到具有纵向强度和尺寸稳定性以及横向稳定性的纤维结构物。
在第二背衬层的另一典型实施方案中，纤维结构物重600克/米2、含100％聚丙烯纤维。使用的聚丙烯有宽的分子量分布。较短的分子链首先软化，并用于使纤维粘合在一起并固定。
通过在结构物中所述的纤维相互固定达到使第二背衬层有很好的强度和尺寸稳定性能。背面的轧光有助于使表面均匀，而不会使纤维材料松散。因此成品地毯材料可用现有粘合方法如双面粘合带、增粘剂或胶合的方法牢固地粘合到下面的地板或基础上。均匀表面的另一好处是得到肉眼看光滑的织物表面，它有利于制成在销售方面有更高售价和更受欢迎的成品地毯。
在第二背衬上轧花和印花也可为改进地毯外观的方法。
有本发明结构的宽幅地毯的铺设有许多优点。本发明的宽幅地毯具有类似组合地毯的尺寸稳定性以及它有均匀的表面的事实使它有可能用增粘剂铺设，与目前应用的用永久性胶合的方法胶合到下层地板上的技术不同。目前为什么使用永久性胶合的原因在于，含有白垩等的宽幅地毯由于温度和湿度的变化会收缩和膨胀。如果增粘剂用于这样的地毯，不牢固，因此可能出现折皱。如果增粘剂用于本发明的宽幅地毯的铺设，由于减少了粘合剂用量以及使用后粘合剂易于除去的事实，可大大节省费用。因此避免了与除去永久性胶合、匀染和下层地板修理有关的一些问题。
应当指出，对于要求低的表面电阻和瞬时电阻(如低于109欧姆)的地毯的应用来说，纤维结构物可与导电性纤维混合，或者用易导电的液体浸渍。通过使用多达5％钢纤维或铜和镍涂层纤维，或者用约0.8％易导电液体浸渍纤维，按DIN54345测量的背衬层表面-瞬时电阻降到106欧姆。
组合地毯11(图4)由第二背衬层12、粘合剂层13和顶层14组成。顶层14由第一背衬层15和缝合在其中的纤维丝16组成。第二背衬层12和粘合剂层13都相当柔软和轻，都含有可再使用的材料，如可再使用的聚合物。
第二背衬层12和/或粘合剂层13的可再使用聚合物可为防潮的。组合地毯11的形状稳定性和尺寸稳定性因此有相当大的提高，因为第二背衬层12和/或粘合剂层13的材料实际上不吸水分。为此，背衬层12例如可由无纺聚乙烯制造，而乳胶和聚乙烯的混合物可用作粘合剂层13。为了在具体的地毯应用中获得特定的性能，粘合剂各组分的准确混合比是可变化的。一个例证性混合物例如可含40％SBR乳胶和60％聚乙烯。为了提高组合地毯11的稳定性，第一背衬层15优先使用这样的材料，它在最重要的性能方面与第二背衬层12十分一致。在这种情况下，适合的选择是纺粘聚乙烯的第一背衬层15。上述材料不仅得到稳定的组合地毯11，它在很大程度上是可再使用的，因此对于废弃或烧掉来说，废弃物数量显著减少，而且上述材料还使组合地毯本身的重量显著下降，因此废弃物量进一步减少。当然，各种材料的其他组合以及层厚也可制得稳定的、易处理的和轻的组合地毯11。
尽管使用上述材料，第二背衬层12的比重例如可为约300克/米2，而粘合剂层13的比重例如可为约900克/米2。由此，在这一实施方案中，第二背衬层12和粘合剂层13一起占组合地毯总重的35～70％，因为厚度为几毫米的典型顶层14的比重为约500～2000克/米2(在这一实施方案中纤维丝16大约为1100克/米2，第一背衬层15约为100克/米2)。因此，组合地毯11的比重总计约2.4公斤/米2，所以大约为传统组合地毯的一半。通过选择可再使用的材料作第二背衬层12和/或粘合剂层13，对于用后废弃和焚化来说，仍留下200克/米2以下原材料。
因为组合地毯11的材料相当柔软和轻，它可简单地卷起来。这就使得它有可能将组合地毯卷成宽幅卷，使它可作为宽幅地毯，也可作为组合地毯，因此例如很少使用的室内地板部分可铺设宽幅地毯，而较多使用的室内地板部分(如走道)可铺设相同质地的组合地毯，一段时间后，该组合地毯可很容易更换。因此铺地毯的费用大大节省，同时废弃材料的数量也十分有限。
在图5中图示了以这两种形式生产地毯的制造方法。其中将分别卷在滚筒17和18上的单独成型的第二背衬层12和顶层14在粘合剂层13首先从有出口21的储槽20涂到顶层14后，在两压辊19之间相互压合。在压辊19之间制得的地毯22可任选加热或干燥后，最终卷成宽幅卷23，以及在最后一步可任选部分切成组合地毯11。因此生产商可以简单且廉价的方式提供两种很好相配的产品，即宽幅地毯和由它切成的相同质地的组合地毯。
在以下的实施例中，给出第二背衬层纤维结构物的具体结构：
1.1
重：            300g/m2
材料：          100％聚丙烯(DSC曲线图6)
纤维混合物：    5/11/15dtex,60/70/80/90mm
热处理：        温度范围150-190℃，背面轧光
1.2
重：            300g/m2
材料：          70％聚丙烯(DSC曲线图6)
                和30％聚乙烯(DSC曲线图7)
纤维混合物      聚丙烯5/11/15dtex,60-100mm
聚乙烯          7-20dtex,60-100mm.
热处理          A)吹热空气，130-150
                B)背面轧光，140-180℃1.3重：          600g/m2材料：        70％聚酯(PET,DSC曲线图8)
          和30％共聚酯(DSC曲线图9)纤维混合物    聚酯7/15dtex,60-80mm
          共聚酯6,7dtex,60-80mm热处理：      A)吹热空气，150-230℃
          B)背面轧光，200-260℃1.4重：          600g/m2材料：        70％聚酰胺6 and 20％共聚酰胺
          (DSC曲线图10)纤维混合物：  聚酰胺65/11/15dtex,60/80mm
          共聚酰胺4,2/11dtex,50/80mm热处理：      IR辐射，120-220℃
在以下实施例中，给出本发明地毯的合适实施方案：2.1(5/32毛圈隔距)绒毛材料：      100％聚丙烯，长丝纱，650g/m2第一背衬层：    100％聚丙烯，纺织20g/m2粘合层：        100％聚乙烯熔体粘合剂(由Hiils AG，德国或
            Dow Chemical，美国提供)400g/m2第二背衬层：    如实施例1.1中那样，但重量更大，例如450g/m2总重：          1620g/m2，见图1.处理水平：      材料熔融循环2.2(1/8割绒隔距)绒毛材料：      100％聚酯短纤纱800g/m2第一背衬层：    100％聚酯纺粘的120g/m2粘合层：        100％共聚酯熔体粘合剂(EmsChemie,Domat-
            Ems,Switzerland提供，商标Griltex11)400g/m2第二背衬层：    100％聚酯500g/m2总重：          1820g/m2，见图2.处理水平：      部分材料通过熔融和化学处理循环2.3(1/10割绒隔距)绒毛材料：      100％聚酰胺长丝纱1100g/m2第一背衬层：    100％聚酰胺纺织140g/m2粘合层：        共聚酰胺为基础的浆状粘合剂(由Ems
            Chemie,Dowat-Ens,Switzerland提供，商标
            Griltex)250g/m2第二背衬层：    100％聚酰胺600g/m2或如实施例1.4总重：          2090g/m2，见图1.处理水平：      部分材料通过熔下和化学处理回收2.4(1/4毛圈隔距)绒毛材料：      100％聚酰胺长丝纱1000g/m2第一背衬层：    100％聚丙烯纺织120g/m2粘合层：        改性预涂层800g/m2和改性粘合剂480g/m2，基于              有聚乙烯填充剂的羧化的苯乙烯丙烯酸酯共聚物
            (由Dow Benelux,Tessenderlo,Belgium提供)第二背衬层：    如实施例1.1总重：          2700g/m2，见图1.处理水平：      通过焚化回收能量2.5(1/10割绒隔距)绒毛材料：      100％羊毛，1100g/m2第一背衬层：    100％聚丙烯纺织120g/m2粘合层：        改性预涂层750g/m2和改性粘合剂450g/m2基于含
            聚乙烯填充剂的羧化的苯乙烯丁二烯共聚物(由
            Dow Benelux,Tessendenlo Belgium提供)第二背衬层：    如实施例1.1总重：          2720g/m2，见图1.处理水平：      通过焚化回收能量2.6(1/8割绒隔距)绒毛材料：      100％聚酰胺，长丝纱1100g/m2第一背衬层：    100％聚酯，纺粘的，120g/m2粘合层1         基于羧化的苯乙烯丙烯酸酯共聚物的改性预涂层
            (由Dow Benelux提供)450g/m2粘合剂层2       100％聚丙烯熔体粘合剂(由Hiils/Dow提供)
            200g/m2第二背衬层：    如实施例1.1中的，但重量可更大，如600g/m2,
            450g/m2总重：          2320g/m22.7(5/32毛圈隔距)绒毛材料：      100％聚丙烯长丝纱600g/m2第一背衬层：    100％聚丙烯，纺织100g/m2粘合剂层1：    基于羧化的苯乙烯丙烯酸酯共聚物的改性的预涂
           层，聚乙烯作填充剂，(由Dow Benelux提供)
           400g/m2粘合剂层2：    100％聚乙烯熔体粘合剂(由Hiils/Dow提供)
           200g/m2第二背衬层：   如实施例1.1中的，但重量更大，例如450g/m2,
           300g/m总重：         1600g/m22.8(1/10割绒隔距)绒毛材料：     100％聚酰胺，短纤纱800g/m2第一背衬层：   100％聚酯，纺粘的120g/m2粘合剂层1：    基于羧化的苯乙烯丙烯酸酯共聚物的改性预涂
           层，聚乙烯为填充剂和300份氢氧化铝(由Dow
           Benelux提供)600g/m2粘合剂层2：    100％聚乙烯熔体粘合剂(由Huls/Dow提供)
           200g/m2第二背衬层：   如实施例1.1中的，但重量较低，例如
           450g/m2,600g/m2.总重：         2320g/m22.9(1/8十字切割隔距)绒毛材料：     100％聚酰胺，长丝纱，1000g/m2第一背衬层：   100％聚酯，纺粘的120g/m2粘合剂层1：    基于羧化的苯乙烯丙烯酸酯共聚物的改性的预涂
           层，聚乙烯作填充剂和200份氢氧化铝(由Dow
           Benelux提供)600g/m2粘合剂层2：    100％聚乙烯粉末粘合剂(由Huls/Dow提供)
           200g/m2第二背衬层：   如实施例1.1中的，但重量较低，例如300g/m2,
           450g/m2总重：         2370g/m2正如上面指出的，纤维结构物优选由两种不同类型的纤维材料组合制成，在那里一种纤维材料构成各个纤维的芯子，而另一种纤维材料(双组分纤维)构成各个纤维的表面。例如，可使用有聚丙烯芯子和聚乙烯表面的纤维。这类典型的纤维的DSC曲线示于图6。也可用熔点约为265℃的聚酯芯和熔点约225℃的聚酯表面的聚酯纤维制成，这类典型纤维的DSC曲线示于图7，或用另外一种熔点如为140℃的聚酯组合物。
已进行实施例2.1～2.9地毯实施方案样品的测试，并与Dan-ish TechnologicalInstitute按ISO34551/-1981(E)制得的传统沥青组合地毯比较，以便确定在600℃下全部焚化时残留灰分的百分数。一代表性实施例的结果列入表A。
                       表A
        传统沥青组合地毯的灰分％(质量)
试验号    整个样品，包括绒毛和    样品下面部分*
                下面部分
  1              45.9                 65.2
  2              44.3                 65.8
平均值           45.1                 65.6
试样质量       大约4.5g             大约3.0g
           新地毯的灰分，％(重量)
试验号    整个样品，包括绒毛和   样品的下面部分*
                下面部分
  1                0.9                 1.0
  2                0.9                 1.0
平均值             0.9                 1.0试样的质量         大约1.8g            大约0.4*)从粘合层的下面部分分去绒毛
在不违背本发明的构思的情况下可作出许多改变。因此，在地毯的复合层中可使用许多种不同的材料组合，只要第二背衬层由通过加热相互固定的热塑性的含聚合物的纤维的针刺纤维结构物组成，以及只要粘合层由通过加热起作用的含聚合物的粘合剂组成即可。

Claims (36)

1．一种可作为宽幅地毯和作为组合地毯应用的低弹的地毯材料(1)，所述的材料在气候变化下具有尺寸稳定性以及能卷成宽幅卷，所述地毯材料(1)包括第一背衬层(3)、固定在所述的第一背衬层(3)上的绒毛材料(2)，以构成顶层(2、3)，以及下面的第二背衬层(5)，所述的第二背衬层有基本上不吸水的热塑性含聚合物的长纤维或短纤维的针刺纤维结构物，通过加热到至少相应于纤维结构中纤维材料的最低软化温度的温度使这些纤维相互固定，所述的第二背衬层(5)通过中间粘合剂层(4)固定到所述的第一背衬层(3)的背面，粘合剂层(4)有通过加热起作用的有机的含聚合物的粘合剂，并有低于纤维结构物中大部分纤维材料的熔点的反应温度，粘合后所述的粘合剂基本上不吸水，其中第二背衬层(5)的比重为70～1000克/米2。
2．根据权利要求1的地毯材料，其中第二背衬层(5)的比重为100～600克/米2。
3．根据权利要求2的地毯材料，其中第二背衬层(5)的比重为300～600克/米2。
4．根据权利要求1的地毯材料，其中热塑性的纤维材料选自；聚烯烃，聚酯，聚酰胺和聚丙烯酸酯的聚合物和共聚物及组合物。
5．根据权利要求4的地毯材料，其中所述聚烯烃选自聚丙烯和聚乙烯。
6．根据权利要求1的地毯材料，其中热塑性的纤维材料含有至少两类不同纤维材料，有最低软化温度的纤维与有次低软化温度的纤维之间的软化温度差至少为10℃。
7．根据权利要求1的地毯材料，其中纤维结构物含有由两种不同纤维材料的组合生产的热塑性纤维，一类纤维材料构成各个纤维的芯子，而另一类纤维材料构成各个纤维的表面。
8．根据权利要求1的地毯材料，其中粘合剂层(4)的粘合剂为由聚合物颗粒的水溶液构成的乳液粘合剂。
9．根据权利要求8的地毯材料，其中粘合剂在化学上是反应性的，它由聚苯乙烯/丁二烯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯/丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯或丙烯腈/丁二烯的聚合物和/或共聚物组成。
10．根据权利要求9的地毯材料，其中化学上反应性的粘合剂还含有热塑性填充剂。
11．根据权利要求8的地毯材料，其中粘合剂层(4)的粘合剂是分散在悬浮液中形成浆的热塑性物。
12．根据权利要求1的地毯材料，其中粘合剂层(4)的粘合剂是热塑性的粉末粘合剂或热塑性的热熔粘合剂。
13．根据权利要求10～12中任一项的地毯材料，其中热塑性物含聚烯烃或聚酯或聚酰胺的聚合物和/或共聚物。
14．根据权利要求1的地毯材料，其中中间粘合剂层(4)有用于改进绒毛材料固定到第一背衬层(3)上的第一粘合剂预涂层和用于保证第二背衬层(5)固定到第一背衬层(3)上的第二粘合剂层。
15．根据权利要求14的地毯材料，其中预涂层含粘合剂的水乳液，如需要还可含有热塑性填充剂。
16．根据权利要求14的地毯材料，其中粘合剂为聚丙烯酸乳胶、SBR乳胶或苯乙烯/丙烯酸酯乳胶，如需要还可含有聚乙烯填充剂。
17．根据权利要求14的地毯材料，其中第二粘合剂层包含熔体粘合剂。
18．根据权利要求17的地毯材料，其中第二粘合剂层包含聚丙烯、聚乙烯或共聚酯熔体粘合剂。
19．根据权利要求14的地毯材料，其中第二粘合剂层包含热塑性粉末粘合剂。
20．根据权利要求19的地毯材料，其中第二粘合剂层包含聚乙烯粉末粘合剂。
21．根据权利要求14的地毯材料，其中第二粘合剂层包含水乳液粘合剂。
22．根据权利要求21的地毯材料，其中第二粘合剂层包含含有聚乙烯填充剂的羧化的苯乙烯/丁二烯共聚物乳胶。
23．根据权利要求1的地毯材料，其中，至少第二背衬层(5)和/或粘合剂层(4)含有基本上可再使用的材料。
24．根据权利要求23的地毯材料，其中，所述可再使用材料是聚合物。
25．根据权利要求23或24的地毯材料，其中，所述可再使用材料是防潮的。
26．根据权利要求1-12和14-24中任一项的地毯材料，其中，所述第二背衬层(5)含聚丙烯，而粘合剂层(4)含聚乙烯。
27．根据权利要求1-12和14-24中任一项的地毯材料，其中，所述顶层(2、3)由第一背衬层(3)以及缝合在其中的纤维丝(2)组成，第一背衬层(3)和第二背衬层(5)都由无纺织布制成。
28．根据权利要求27的地毯材料，其中第一背衬层(3)含聚酯。
29．一种生产权利要求1的地毯材料的方法，它包括以下步骤：
首先生产有绒毛材料(2)的成网半成品材料，绒毛材料(2)固定到第一背衬层(3)上，
将比重为70～1000克/米2的含有基本不吸潮的热塑性含聚合物长纤维或短纤维的针刺纤维结构物的成网第二背衬层(5)加热到这样一温度，它至少相应于纤维结构物中的纤维材料的最低软化温度，以便使纤维固定，以及
将成网的半成品材料(2、3)的背面中间粘合剂层(4)与成网的第二背衬层(5)结合在一起，所述的粘合剂层(4)含有反应温度低于纤维结构物中大部分纤维材料的熔点并可通过加热起作用的有机的含聚合物的粘合剂，以得到基本上不吸潮的粘合的粘合剂层(4)，
将地毯材料(1)卷成宽幅卷，也可全部或部分切成组合地毯。
30．根据权利要求29的方法，其中成网的第二背衬层(5)用轧光的方法加热到这样的温度，它基本上在110～260℃范围内。
31．根据权利要求29的方法，其中成网的第二背衬层(5)通过吹热空气的方法加热到这样一温度，它基本上在110～260℃范围内。
32．根据权利要求29的方法，其中成网的第二背衬层(5)通过红外线辐射的方法加热到这样一温度，它基本上在110～260℃范围内。
33．根据权利要求29的方法，其中中间粘合剂层包括在结合前将粘合剂预涂在成网的半成品层(2、3)背面上或在第二背衬层(5)的正面上。
34．根据权利要求29的方法，其中中间粘合剂层(4)有第一粘合剂预涂层和第二粘合剂层，在结合前将所述的第一预涂层先涂到顶层(2、3)的背面上，此后将第二粘合剂层涂到第二背衬层上。
35．根据权利要求29的方法，该法还包括至少沿前进方向的横向切割成品的成网地毯(1)，制成有所需尺寸的地毯块用作组合地毯。
36．根据权利要求29的方法，通过制成有第一背衬层(3)的顶层(2、3)，制成第二背衬层(5)，并通过夹入粘合剂层(4)，使顶层(2、3)和第二背衬层(5)相互结合在一起，其中，这样选择刚性、第二背衬层(5)和粘合剂层(4)的材料，使如此制成的地毯材料作为组合地毯应用在气候变化下有足够高的尺寸稳定性以及较轻的重量，制成后，地毯材料可卷成所谓的宽幅卷并部分切成组合地毯。
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