低重量地毯和地毯拼片以及制造、定尺寸和安裝方法

專利名稱：低重量地毯和地毯拼片以及制造、定尺寸和安裝方法
技術領域：
本申請涉及一種改進的地毯，具體地，涉及一種重量輕、尺寸穩定的地毯拼片 (tile)，以及適用于公共交通工具，特別是包括飛機及其它領域的這種地板材料的形狀和安裝方法。
背景技術：
公共交通工具，例如客用飛機、輪船、火車、地鐵車輛和公交車經常在交通工具的乘客室內包括地毯。這種地毯暴露到非常苛刻的環境一高通行量、污垢、重裝備(例如，飲料推車)、溢灑等。在客用飛機中，由于機艙氣壓的反復變化導致機艙本身及其地板或甲板結構在膨脹循環期間拉伸和加寬并在壓縮循環期間收縮，該地毯還受到循環力的作用。這些環境和其它條件導致必須經常更換磨損、臟的或損壞的地毯。由于上述原因，公共交通工具內的地毯應設計成盡可能的耐磨，并易于安裝和拆卸。另外，在客用飛機和海運領域，地毯需滿足火、煙和毒性方面的工業規范。而且，在飛機領域，由于飛機重量和燃料效率(因而運行成本)之間的關系，優選地使地毯重量最小，同時保持上述其它功能特性以及美學需要和目標。在公共交通領域通常使用寬幅地毯。該地毯通常被切成適當大小的條，地毯條的邊緣被束縛(“鎖邊”)以防止或最小化松散，這些條位于交通工具地板或甲板的表面上，必要時被進一步切割，并用粘接劑粘接到交通工具的地板或甲板。在這些領域，寬幅地毯表現出良好的強度和耐磨性，但由于地板用尺寸適合該交通工具的定制切割的地毯條覆蓋，移除和更換受損地毯部分困難并且不必要地昂貴，這是因為對地毯條的僅僅一部分的損害就必須移除和更換整個地毯條。而且，在飛機領域，安裝和更換寬幅地毯需要該地毯在飛機內定尺寸并移除用于切割，因為現場切割可能損壞飛機的表面。另外，為了移除和更換地毯條，必須移除交通工具中的座位和/或其它裝備。例如，在飛機的乘客室內，更換地毯條可要求移除幾個飛機座位。另一缺陷是可能還需要移除或斷開安裝在座位中的電子器件，例如音頻連接和視頻屏幕。對于公共交通領域，地毯拼片可能是一個有吸引力的選擇。與寬幅地毯相比，采用不需鎖邊的地毯拼片可簡化安裝。地毯拼片還可允許更有效地更換受損地毯部分，這是因為能更換個別的拼片而不是整條寬幅地毯。在飛機領域中采用地毯拼片的另一優點是如果需要切割拼片，則可在飛機上的切割板上對其進行切割(不像寬幅地毯)。地毯拼片通常以方形制造和出售。當需要非方形的拼片時，將方形拼片切割成所需尺寸。這適用于大多數商用領域，但在公共交通領域顯得效率低下。客用飛機的地板具有從地板突起并延伸客艙大部分或全部長度的軌道，以允許安裝具有各種前后座位分隔并處于各種飛機座位配置的各種尺寸的乘客座位。由于這些軌道必須保持可通達以便附接座位，這些軌道不能被地毯覆蓋。盡管有可能將座位配置選擇為在飛機主體或幅寬上等矩長度地利用軌道，但在幾乎所有情況下，座位配置將會要求地毯具有幾個不同寬度，以便覆蓋飛機的整個幅寬。當利用寬幅地毯條時，這些條被切割成匹配軌道之間的寬度，并且切割邊緣通常被束縛。但是對于常規的方形地毯拼片，為了覆蓋乘客室的整個幅寬，對于定位在軌道之間的不同縫隙寬度中而不切割拼片，多個拼片尺寸是有必要的例如，如果飛機要求四種不同的寬幅地毯條寬度，則會需要四種不同尺寸的方形地毯拼片。替代性地，通過將其切割成所需寬度，可使用較大的拼片，但這會耗時并浪費。另外，在任何地毯領域中，地毯拼片均需要良好的尺寸穩定性。在經受變化的溫度、濕度、壓力或其它應力時拼片應能抵抗變形并保持其尺寸。除了別的之外，缺少尺寸穩定性的地毯拼片更易于皺折，或在拼片中心“拱起”，而不易于展平。良好的尺寸穩定性在公共交通領域甚至更為重要，在這里拼片經受如上所述苛刻的環境條件。用在客用飛機中的地毯拼片還將需要滿足火、煙和毒性的適用規范。當前的地毯拼片技術能生產具有良好尺寸穩定性和火、煙特性的地毯拼片。重新發行的美國專利No. Re. 34，951說明了一種這樣的地毯拼片，該專利通過引用結合于此。其它現有技術地毯拼片在美國專利4，010，301,4, 010，302,5, 198，277,5, 204，155和 5，560，972中說明，其公開內容通過引用結合于此。這些專利每個均公開了包括內嵌、簇絨到主背襯層內或以其它方式附接到主背襯層的地毯絨頭的地毯拼片。這些地毯拼片還包括由各種材料形成并為地毯拼片提供尺寸穩定性和強度的額外的背襯層。常用的背襯層材料包括聚酯、聚氯乙烯和無紡玻璃纖維等。為了減少背襯成本，通常將例如碳酸鈣這樣的一種或多種填料并入背襯層內。這些和其它大多數常規的地毯拼片相對沉重，這不是一個不希望的性質，因為重量對這種拼片安裝時展平并保持在位置上的能力有貢獻。盡管這種常規的地毯拼片適用于許多商用和居住領域，由于它們相對重，因此不是很適用于需要輕質拼片的領域，這使得它們較不適用于某些公共交通工具，尤其包括客用飛機。而且，公共交通工具中正在使用的寬幅地毯，盡管可能比常規的地毯拼片更輕，但具有完全不同的尺寸穩定性，這妨礙將寬幅地毯切割成拼片并安裝在交通工具中。因此，需要一種在類似公共交通工具中那樣的空間內安裝地毯拼片的方法，該方法使需要覆蓋該空間的幅寬的不同地毯拼片產品的數量最小，并且不需要切割拼片。還需要一種在公共交通工具中安裝地毯的方法，該方法不需要從交通工具中移除如乘客座位這樣的裝備。另外還需要一種用于公共交通工具(尤其是客用飛機)的重量輕、耐用的地毯拼片，其符合適用的煙、火和其它要求。

發明內容
本發明提供適用于公共交通工具，尤其是客用飛機和其它領域的低重量地毯和地毯拼片，其中產品重量、結構、安裝和如下所述考慮因素是適合的。本發明的地毯和地毯拼片可具有地毯絨頭和至少一個背襯層。所述背襯層可采用低重量填料，例如玻璃球，優選為空心玻璃微球。在另一實施例中，該地毯和地毯拼片滿足火、煙和毒性的運輸工業標準。拼片可在制造過程中確定尺寸并以使安裝時所需拼片尺寸數最少和切割拼片的需要最小的結構安裝。用于這種拼片的圖案可為正交模糊的，或可適用于“隨機”安裝，有利于可定位在與制造過程中取向不同的取向的拼片安裝。在另一實施例中，這里所述客用飛機機艙地板材料和安裝方法有利于在不移除座位或其它障礙的情況下開始和更換飛機或其它交通工具或其它位置的安裝。這種安裝可包括，例如其上安裝有矩形地毯拼片的地板，并且地毯可在不從飛機移除座位的情況下在所述飛機內安裝、移除和更換。


圖1是根據本發明一個實施例的地毯拼片配置的圖。圖2是根據本發明另一個實施例的地毯拼片配置的圖。圖3是本發明的地毯的一個實施例的示意側視圖，其具有至少一個輔助背襯層。圖4是本發明的地毯的第二實施例的示意側視圖，其具有至少兩個輔助背襯層。圖5是本發明的地毯的第三實施例的示意側視圖，其具有額外可選的背襯層。圖6是制造本發明的地毯拼片的一個實施例中，用于生產地毯的地毯背襯線的示意側視圖。圖6a是圖6的背襯線的一部分的示意側視圖。
具體實施例方式本發明的一個實施例是在公共交通工具，尤其是客用飛機中安裝地毯的方法。雖然以應用到客用飛機乘客室作為例子說明該方法，但該方法也可應用到其它公共交通工具，例如火車、公交車、地鐵車輛和輪船。根據本方法，乘客室用最小數量的不同尺寸地毯拼片鋪地毯。如上所述，由于在任意給定飛機中不同的可能座位配置，飛機乘客室通常需要許多不同尺寸的地毯以涵蓋飛機的整個幅寬。在圖1中提供了一個示范配置。在所示配置中，飛機100的乘客室具有幅寬 W和長度L。用在飛機中的座位配置使地毯必須鋪設在6個區域110、120、130、140、150和 160中，這些區域分別具有寬度A、B、C、D、B和A。注意區域110和160具有相同的寬度A， 區域120和150具有相同的寬度B。在本發明的一個實施例中，正交模糊(orthogonally ambiguous)或隨機安裝的矩形地毯拼片的尺寸使鋪設客艙所需的不同地毯拼片產品的數量最小。第一矩形地毯拼片產品具有等于所要求寬度之一(例如寬度A)的底，及等于所需寬度的另一個(例如寬度B)的高。以這種方式，通過采用第一拼片的底A覆蓋區域110和160的寬度，并采用第一拼片的高B覆蓋區域120和150的寬度，第一矩形地毯拼片產品可用于鋪設區域110、120、150和 160。第二矩形地毯拼片產品具有等于所要求寬度的另一個(例如寬度C)的底，及等于所需寬度的最后一個(例如寬度D)的高。這樣，通過采用第二拼片的底C覆蓋區域130的寬度，并采用第二拼片的高D覆蓋區域140的寬度，第二拼片可用于鋪設區域130和140。因此飛機乘客室可只用兩種不同尺寸的地毯拼片產品鋪設。如果使用傳統的方形地毯拼片產品，會需要四種不同尺寸的方形產品，這四種產品具有長度A、B、C和D的邊。通過采用上述鋪設方法，不同地毯拼片產品的數量可減半(例如，從4減少到2)。而且，通過采用上述方法，可基本避免側一側切割拼片(即，切割拼片以將其寬度調整到裝配到具體區域內)，但會認識到可能需要某些切割，例如在乘客室的前和/或尾部，因為乘客室在那里變窄。如本領域技術人員所知，用如美國專利6908656和7083841(其結合于此作為參考) 中說明的地毯拼片圖案有助于本發明的矩形地毯拼片的美觀安裝，其在纖維“面向”的方向與拼片生產過程中其“面向”的方向相比不同的安裝中是可接受的。但應認識到，這種可被切割成正交模糊的方形地毯拼片的地毯織物上的圖案不必然能切割成全都正交模糊的任意尺寸的矩形拼片。這是因為，對于至少一些圖案，當選擇切割位置時，拼片必須充分參照織物上的圖案定尺寸和切割以避免生成顯得不合適的特定拼片形狀。當拼片邊緣太接近拼片上的形狀的邊緣時，有時會出現這種形狀，使得這種形狀十分不同于拼片上的其它形狀， 從而顯得古怪或不合適。在本發明的方法的示范實施例中，飛機座位配置使得地毯必須鋪在5個區域中 210、220、230、240和250，如圖2中所示。區域210和250具有相同的寬度E，區域220和 240具有相同的寬度F。區域230具有寬度G。在本實施例中，第一矩形地毯拼片產品具有等于所要求寬度之一(例如寬度E)的底，及等于所需寬度的另一個(例如寬度F)的高。以這種方式，通過采用第一拼片的底E覆蓋區域210和250的寬度，并采用第一拼片的高F覆蓋區域220和240的寬度，第一矩形地毯拼片產品可用于鋪設區域210、220、240和250。第二矩形地毯拼片產品具有與另一個所需寬度(例如寬度G)相等的底，其可用于鋪設區域230。由于在這種配置中沒有其它需要鋪設地毯的區域，第二矩形地毯拼片的高 H不重要，并且可選擇任何所需高度。替代性地，可將高度H選擇為等于所需寬度E或F之
ο 這樣，在本實施例中，飛機乘客室可鋪設有兩種不同尺寸的地毯拼片產品。如果使用傳統的方形地毯拼片產品，則會需要三種不同尺寸的方形產品，這三種產品具有長度E、F 和G的邊。由于在這種配置中，所需區域寬度的數量是奇數，所以不同地毯拼片產品的數量不能減半，但可由下述公式確定 (n-l)/2+l ；
其中η等于跨越乘客室幅寬的不同地毯區域寬度的數量。圖2中所示實施例中η的值是3，這表示該多個地毯區域具有三種寬度(有5個區域需要覆蓋，而其中兩個區域具有相同的寬度，剩下三個不同寬度Ε、F和G)。因此，該實施例中所需不同地毯拼片數量是 (3-1)/2+1，即2。在具有不同寬度的5個區域的示例配置中，不同地毯拼片產品的數量可減少到(5-1)/2+1，即 3。將會認識到如果具體的飛機配置要求地毯鋪在偶數個不同寬度的區域中(例如圖 1中上述實施例)，則所需的不同地毯拼片產品的數量可由下述公式表示
K",
其中η如上定義。地毯拼片可用傳統的粘接劑安裝在交通工具中。這種粘接劑包括但不限于乳膠、 熱熔粘接劑和水基粘接劑。示例的粘接劑包括浙青基熱熔粘接劑、聚氨酯粘接劑、聚乙烯粘接劑、熱塑性聚烯烴粘接劑、壓力感應丙烯酸粘接劑及其組合。優選地，粘接劑被選擇成使得移除拼片時其在飛機地板上很少或沒有殘余，但粘接劑不必受此限制。優選的粘接劑是可從佐治亞州Dalton的All Purpose Adhesive Company獲得的“APAC”丙烯酸粘接劑。用于將地毯拼片施用于地板的其它粘接劑也是已知的。粘接劑可在要鋪地毯時直接施用到地板或拼片上，或其可在構造過程中預先施用到地毯拼片成為可由剝落條、膜或片材(例如紙、塑料)等覆蓋的可拆粘接層。一個可拆粘接劑是由Rohm and Haas出售的AquaBlock壓力感應粘接劑。本發明的地毯拼片還可用例如從紐約Riverhead的Adchem Corporation獲得的雙面膠帶來安裝。替代性地，地毯拼片可用粘接連接器或方形物，例如由hterface，Inc研發的 TacTiles 產品安裝在飛機地板上。TacTiles 粘接連接器是大約3’ ’的聚乙烯膜連接器， 其由復合丙烯酸粘接劑施用到具有PET聚酯釋放襯里的聚乙烯對苯二甲酸(PET )背襯而形成。該連接器被設計為將地毯拼片的角或邊粘接到一起。但是，TacTiles 連接器只將地毯拼片互相粘接而不粘接到地板(即，粘接劑只在TacTiles 連接器的一側上)，從而生成“浮動地板”。一旦安裝，TacTiles 連接器提供很好的水平粘接以防止拼片相互拉開。但是通過豎直地拉拼片，地毯拼片容易從TacTiles 連接器脫離。因此采用TacTiles 連接器大大簡化了地毯拼片的安裝和移除。如果在類似飛機及其它替代的交通工具中，沒有任何到該交通工具的附接的情況下安裝“浮動地板”地毯拼片被認為是不期望的，可選擇如下的附接方式采用雙面膠帶，粘接劑直接施用到交通工具地板和/或一部分地毯拼片，或通過將至少一些TacTiles 連接器粘性附接到地板。在另一替代安裝中，該拼片可“自由放置”，沒有到下面的地板或彼此之間的附接裝置。采用根據上述方法的地毯，使得允許在不從交通工具移除座位和/或其它裝備的情況下，為公共交通工具的地板鋪設地毯。例 1
將地毯安裝在波音737-700系列的飛機的機艙內需要把地毯鋪設在6個區域110、120、 130、140、150和160中，如圖1所示(對于本例未按比例繪制)。座位軌道在區域110與120、 120與130、140與150以及150與160之間縱向位于機艙內。緊急照明軌道在區域130與 140之間縱向位于機艙內。本例的配置要求如下寬度
區域寬度(英寸)1101812019. 25130321401415019. 2516018
注意這些區域具有四個不同的寬度要求(18、19. 25,32和14英寸)，并且區域110和 160具有相同的寬度，區域120和150具有相同的寬度。安裝在該機艙內的地毯拼片的大小可定為只用兩種不同大小的拼片，一個拼片的大小是長度18’，，寬度19. 25’，，另一拼片的大小是長度32’ ’，寬度14’ ’。18 X 19. 25拼片可安裝在區域110、120、150和160內，32 X 14拼片可安裝在區域130和140內。例 2
10在波音737-700系列飛機的仿制甲板配置中完成試驗安裝。初始的配置與以上例1中所述一致。然而，在考慮這次安裝時，意識到可由寬度14’’和18’’(14+18=32)的拼片來填充寬度32’’的區域130。這樣，需要如下寬度的拼片
區域寬度(英寸)1101812019. 2513014 和 181401415019. 2516018
于是只有三個不同的寬度要求18’，(區域110、160和區域130的一部分)；19. 25’， (區域120和150)；以及14’’(區域140和區域130的一部分)。仍需要兩種不同尺寸的拼片(根據上述公式((3-1)/2)+1=2),但是，認識到可采用如下拼片尺寸18" X19. 25" 以及14’ ’ X 19. 25’ ’。通過以這種方式確定拼片大小，對于每個拼片使用相同的拼片長度 (19. 25’ ’)，由于可使用具有相同的19. 25’ ’長度的模具，顯著簡化了從定制織物切割這些拼片，并使切割浪費最小化。
例 3
將地毯安裝在波音777經濟級飛機的機艙內需要把地毯鋪設在9個區域中，所述區域具有以下寬度
區域寬度(英寸)17232. 5339. 5420. 5520. 5620. 5739. 5832. 597
這9個區域具有四個不同的寬度要求(7、32. 5,39. 5和20. 5英寸)，以下區域具有相同的寬度1和9 (7英寸)；2和8 (32. 5英寸)；3和7 (39. 5英寸)以及4_6 (20. 5英寸)。安裝在該機艙內的地毯拼片的大小可定為只用兩種不同大小的拼片，一個拼片的大小是長度7’ ’，寬度32. 5’ ’，另一拼片的大小是長度39. 5’ ’，寬度20. 5’ ’。7X32. 5拼片可安裝在區域1、2、8和9內，39. 5X20. 5拼片可安裝在區域3-7內。例 4
可通過將區域3和7分成兩個附加的寬度為7’ ’和32. 5’ ’的區域而如下修改例3的
配置
區域寬度(英寸)17232. 537 和 32. 5420. 5520. 5620. 577 和 32. 5832. 5I
現在這9個區域只具有三個不同寬度要求(7、32. 5和20. 5英寸)，并且以下區域具有相同的寬度1、9和區域3和7的一部分(7英寸)；2、8和區域3和7的一部分(32. 5英寸)； 以及4-6 (20. 5英寸)。安裝在該機艙內的地毯拼片的大小可定為只用兩種不同大小的拼片，一個拼片的大小是寬度7’ ’，長度20. 5’ ’，另一拼片的大小是寬度32. 5’ ’，長度20. 5’ ’。7 X 20. 5拼片可安裝在區域1、4-6、9以及區域3和7的一部分內，32. 5X20.5拼片可安裝在區域2、4_6、 8以及區域3和7的一部分內。與例2中所述配置一樣，通過對于每個拼片采用相同的長度(20. 5’ ’)，簡化了這些拼片的切割。地毯拼片重量
本發明的另一實施例是適用于公共交通領域的低重量地毯拼片。該地毯拼片包括簇絨或以其它方式嵌入主背襯層內或附接于主背襯層的地毯絨頭，并可選地具有至少一個額外的背襯層，或可選地多個背襯層，如圖3所示，其中地毯310具有簇絨到簇絨主層314和預涂層316內的面紗線312。這種具有簇絨到簇絨主層以及可選的預涂層內的紗線的結構有時被稱為“面巾”。圖4示出另一個替代的實施例，地毯拼片410具有額外的輔助背襯層418，以及簇絨到簇絨主層414和預涂層416的紗線412。簇絨主層414和預涂層416可由與上述簇絨主層314和預涂層316相同的材料形成。也可采用額外的背襯層和部件，為簇絨以外的其它地毯構造。例如，面紗線結構可被編織或熔結，或者是其它替代方案。在一個實施例中，面纖維由尼龍紗線形成，具體地，由尼龍6. 6或尼龍6紗線形成。 但是，其它紗線也可用于形成地毯絨頭，包括但不限于羊毛、羊毛/尼龍混紡、來自聚酯、聚丙烯、聚醚酰亞胺(PEI)和聚乳酸(PLA)的纖維，以及已知用于地毯領域的其它類型纖維。用于低重量地毯拼片的簇絨主層314、414的一種合適材料是無紡聚酯。只要有助于(或至少不過度減損)穩定性、耐用性、低重量和本文所述其它所需性質，其它簇絨主層材料也是已知并可用的。預涂層316、416由聚合物材料形成，所述聚合物材料例如是聚氯乙烯、苯乙烯聚丁橡膠(SBR)、苯乙烯化丙烯酸共聚物、丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚乙烯、乙烯丙烯二烯亞甲基三元共聚物(EPDM)橡膠、氨基甲酸乙酯、丁腈橡膠、氯丁橡膠和氯丁二烯橡膠。它也可由浙青涂層材料形成。預涂層316、416可為從新澤西Newark的Broadview Technologies獲得的苯乙烯化丙烯酸共聚物，其具有良好阻燃性并與簇絨主層和輔助背襯層良好兼容。輔助背襯層418優選地包括網或墊的加強層，該加強層在其內結合有例如聚氯乙烯、聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)這樣的聚合物材料。加強層優選地由如玻璃纖維、陶瓷或聚氯乙烯纖維這樣的阻燃材料形成，并可具有紡織或無紡結構。尤其優選的輔助背襯層包括結合到無紡玻璃纖維墊中的聚氯乙烯。一種可用的聚乙烯樹脂是可從PolyOne 獲得的PVC丙烯酸共聚物Geon-138樹脂。也可使用廣大范圍的替代的商業PVC樹脂，只要它們提供本文所述的所需質量以及在制造地毯拼片時對本領域技術人員已知的其它合適性質。輔助背襯層還可包括增塑劑以增加該層的柔性。可用的增塑劑包括磷酸酯，鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)，磷酸三鄰甲苯酯(TCP)，異丙基磷酸三苯酯(TPP)，蓖麻子基增塑劑及其組合。TPP和磷酸酯的組合是優選的增塑劑。TPP可從Great Lakes Chemical Corp. 獲得，磷酸酯可從PAG Holdings獲得。其它增塑劑也是已知的并可在適當時使用。還需要在輔助背襯層中結合可選的防煙劑。可用的防煙劑是可從位于科羅拉多 Climax 的 Climax Molybdenum Co.獲得的三氯化鉬。本發明的地毯絨頭優選地比常規的地毯絨頭重量更輕。重量的減輕可通過采用低重量的面結構而實現。合適的面纖維是尼龍、羊毛、尼龍和羊毛混紡及其它已知地毯纖維。另外，簇絨主層314、414及附加的層(例如316、416和418)優選地比大多數常規的地毯拼片中找到的可比較層重量更輕。這些層中的減輕重量可通過采用低重量填料代替已知的填料材料而實現。如上所述，之前未考慮采用低重量填料材料來用于地毯拼片是因為在之前的地毯拼片結構中低重量不是一個重要的考慮因素。玻璃球，特別是空心玻璃微球可用于低重量填料材料。一種這樣的微球填料材料是可從賓夕法尼亞 Valley Forge 的 Potters Industries, Inc.獲得的 Q-CEL 300 Hollow Microspheres。其它合適的填料材料包括煙硅石、氣凝膠(可從Aspen Aerogels, Inc.獲得的硅石基泡沫)、飛灰、碳酸鈣、硼酸鋅、三水合鋁、氫氧化鎂及玻璃纖維穩定纖維。 這些材料的一些提供在為飛機或其它交通工具應用設計的地毯拼片中需要的阻燃性。然而，由于其低重量和阻燃性，玻璃微球可能是優選的。例如Q-CEL Hollow Microspheres由硅酸鈉、硼酸鈉、水和沉淀硅石形成。但是這些是昂貴的。其它較便宜的空心微球是可獲得的并也可適用作填料材料。這些空心微球為(一個或多個)背襯層提供與其它填料材料(例如碳酸鈣)可比的體積，但重量明顯減輕。例如碳酸鈣的密度約為2. 7 g/cc，而Q-CEL 300 Hollow Microspheres 的密度只有大約 0. 12 g/cc。除了將填料材料物理添加到背襯層外，還可在基本不增加重量的情況下通過機械或化學處理工藝使背襯層蓬松。例如，可通過用空氣、氮氣或某些其它惰性氣體吹風或發泡而在一個或多個背襯層內導入空隙。適用于背襯層的化學蓬松方式的一個例子由Expancel 提供，這是結合了由聚合物殼圍繞的液體異丁烷滴的可膨脹微球。當暴露于熱時，該殼軟化并且異丁烷氣化，導致微球膨脹。也可通過減少地毯絨頭內的面紗線312、412的重量而實現減重。典型的地毯絨頭由4股面紗線形成，并構造成圈或割絨布置。通過將面紗線減少到3股，地毯絨頭的重量可從大約18-20 osy (盎司每平方碼)減少到大約16 osy或更低，并且更優選地，大約14 osy 或更低。替代性地，通過將完成的紗線端以更輕的格式簇絨(例如通過改變每英寸針腳數、 絨頭高、機器針號或這些的一些組合)，可采用更低重量的4股紗線。當采用低面重量紗線時，黑色(或其它深顏色)簇絨主層可用于減少“露底(grinning)”，即在紗線之間能看到簇絨主層。通過結合如炭黑或導電玻璃纖維這樣的導電材料，可提高所完成的地毯纖維的消靜電特性。如上所述，用在例如客用飛機這樣的公共交通工具中的任何地毯拼片應優選地滿足火、煙和毒性的適應規范。因此，地毯拼片優選地滿足以下標準中的一個或多個聯邦航空規章(Federal Aviation Regulation，〃FAR〃)25.853 (機艙內部)，波音 BSS7239 (毒煙)，波音BSS 7238 (光學煙密度)，波音D6-51377 (煙毒性)和波音BSS 7230 ("Determination of Flammability Properties of Aircraft Materials〃，飛機材料可燃性測定)。這些標準通過引用全部結合于此。為滿足這些標準中的一個或多個，如果簇絨主層314、414是可從例如 Freudenberg Nonwovens NA獲得的商標名Lutradur 的坊粘(spunlaid)無坊聚酉旨，該背襯可用磷酸鹽或銻處理以改善其阻燃性。地毯拼片還可包括額外的阻燃乳膠材料層(未在圖中示出)，例如可從新澤西州 Newark的Broadview Technologies獲得的htumax 。如果需要額外的阻燃和阻火性，除了以上所述阻燃主背襯層外還可包括該層。為了將所需的量減少到10或更低盎司每平方碼(“osy”)，預涂層可被高度發泡。地毯拼片可包括另一可選的層(例如玻璃纖維層)，如圖5所示，示出地毯拼片510 具有簇絨到簇絨主層514內并由預涂層516、輔助背襯層518和玻璃纖維層520為背襯的面紗線512。玻璃纖維層520對地毯拼片提供額外的尺寸穩定性，這在飛機和其它公共交通領域是有用的。另一可選層被示作為在構造期間預施用于地毯拼片的粘接劑層522。用于輔助背襯層418和可選的額外玻璃纖維層520 二者的玻璃纖維材料是可從例如俄亥俄州^Toledo的Owens Corning Fiberglas Company獲得的無紡微旦尼爾玻璃纖維。微旦尼爾玻璃纖維通常具有良好的火和煙特性；該纖維小于傳統的玻璃纖維材料，因此較小皮膚刺激；由此形成的背襯層對因飛機座艙的加壓和減壓而引起的皺折較不敏感。 另外，微旦尼爾玻璃纖維比傳統的玻璃纖維較不多孔，因此比傳統玻璃纖維每單位重量生成更實心的表面。盡管微旦尼爾玻璃纖維具有這些性質，也可采用其它材料，包括常規的玻璃纖維背襯材料。如上所述，本文所述的低重量地毯拼片優選地提供良好的尺寸穩定特性。測量拼片的尺寸穩定性的一種方法在國際標準化組織(ISO) 2551中規定，也被稱為尺寸穩定性的 Acchen測試。本文所述的低重量地毯拼片優選地具有由ISO 2551確定的+/-0. 2%的尺寸穩定性(在任一方向上拼片大小變化不大于0.洲)，更優選地為+/-0. 1% (在任一方向上拼片大小變化不大于0. 1%)。在本發明的一些應用中需要消靜電。例如需要符合ANSI/ESD S20.20，這是開發用于保護電氣和電子零件、組件和裝備的靜電放電控制程序的靜電放電協會標準。對于地毯拼片，還需要符合將安裝該地毯拼片的交通工具(例如飛機)的制造商發布的靜電放電規范。為有助于符合，在每個紗線端內可結合導電細絲或其它部件，例如炭黑、金屬纖維或導電玻璃纖維，以消靜電。例如，采用三股紗線，可將導電細絲與其它三個紗線絞合或噴氣交纏。替代性地，或組合地，如炭黑這樣的導電材料可結合到一個或多個背襯層內。結合上述材料的地毯拼片可比當前的地毯拼片以顯著更低的重量制成。典型的地毯拼片的重量在大約120到大約130 osy的范圍內。相反，由上述材料形成的地毯拼片的重量可小于大約100 osy。盡管重量大約為82-100 osy的地毯拼片是適用的，但重量大約為66-82 osy的拼片是優選的。更優選的是重量大約為56-66 osy的地毯拼片。最優選的是重量大約為48-56 osy甚至42-48 osy的地毯拼片。對于客用飛機領域的使用，較低重量的拼片是優選的。例 5以下配方用于上述輔助背襯層
權利要求
1.一種低重量的地毯拼片，包括地毯絨頭和至少一個背襯層，其中，所述地毯拼片的重量為小于大約82盎司每平方碼。
2.如權利要求2所述的地毯拼片，其中，所述至少一個背襯材料包括從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的填料。
3.如權利要求1所述的地毯拼片，其中，所述至少一個背襯層是簇絨主層，所述簇絨主層還包括無紡聚酯。
4.如權利要求3所述的地毯拼片，還包括預涂層，其中，所述預涂層包括聚氯乙烯、苯乙烯聚丁橡膠、苯乙烯化丙烯酸共聚物、丙烯酸、乙烯乙酸乙烯酯、聚乙烯、乙烯丙烯二烯亞甲基三元共聚物橡膠、氨基甲酸乙酯、丁腈橡膠、氯丁橡膠、氯丁二烯橡膠、浙青材料或其組合。
5.如權利要求4所述的地毯拼片，其中，所述預涂層包括苯乙烯化丙烯酸共聚物。
6.如權利要求4所述的地毯拼片，還包括輔助背襯層，所述輔助背襯層包括加強層和結合在所述加強層內的聚合物材料。
7.如權利要求6所述的地毯拼片，其中，所述加強層由玻璃纖維、陶瓷纖維、聚氯乙烯纖維或其組合形成；以及所述聚合物材料是聚氯乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或其組合。
8.如權利要求7所述的地毯拼片，其中，所述加強層由玻璃纖維形成，并且其中，所述玻璃纖維是微旦尼爾玻璃纖維。
9.如權利要求6所述的地毯拼片，其中，所述輔助背襯層還包括增塑劑。
10.如權利要求9所述的地毯拼片，其中，所述增塑劑從由磷酸酯，鄰苯二甲酸二異壬酯，磷酸三鄰甲苯酯，異丙基磷酸三苯酯，蓖麻子基增塑劑及其組合組成的組中選擇。
11.如權利要求10所述的地毯拼片，其中，所述增塑劑包括異丙基磷酸三苯酯和磷酸
12.如權利要求6所述的地毯拼片，其中，所述輔助背襯層還包括含三氧化鉬的防煙劑。
13.如權利要求1所述的地毯拼片，其中，所述地毯拼片的重量小于大約56盎司每平方碼。
14.如權利要求1所述的地毯拼片，其中，所述地毯拼片包括阻燃材料，并且其中，所述阻燃材料是紡粘無紡聚酯、阻燃乳膠或其組合。
15.如權利要求1所述的地毯拼片，其中，所述地毯拼片符合以下火、煙或毒性標準中的一個或多個:FAR 25. 853 ；BSS 7239 ；BSS 7238 ；D6-51377 和 BSS 7230。
16.如權利要求1所述的地毯拼片，其中，所述地毯具有由ISO2551定義的正負0. 2% 或更小的尺寸穩定性。
17.一種飛機甲板上客用飛機地板覆蓋安裝，包括地毯拼片，所述地毯拼片a.滿足以下火、煙或毒性標準中的一個或多個FAR25. 853 ；BSS 7239 ；BSS 7238 ； D6-51377 和 BSS 7230 ；b.重量小于大約82盎司每平方碼；c.具有至少一個背襯層，所述至少一個背襯層包括從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的低重量填料；d.用丙烯酸粘接劑粘接到所述飛機甲板；以及e.具有適于隨機安裝的面圖案。
18.低重量地毯拼片，包括a.簇絨的尼龍紗線b.結合的主背襯c.輔助背襯，包括1.內嵌的玻璃纖維或紡粘聚酯加強層2.塑料成分，包括 i.聚氯乙烯樹脂； .增塑劑；以及iii.從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的低重量填料。
19.如權利要求18所述的地毯拼片，其中，所述地毯拼片的重量小于大約66盎司每平方碼。
20.如權利要求18所述的地毯拼片，其中，所述主背襯是深色材料。
21.如權利要求20所述的地毯拼片，其中，所述主背襯是黑色。
22.—種制作地毯的方法，包括a.將織物放置到地毯生產線中的傳送帶上；b.將樹脂層施用到所述織物上；c.將簇絨面巾放置在所述樹脂層上以形成復合結構，d.將所述復合結構至少加熱到所述樹脂層會開始固化的溫度；以及e.在將所述復合結構保持在或高于所述樹脂層會開始固化的所述溫度的同時，通過傳送所述復合結構與至少一個壓力輥接觸，而對所述復合結構施加壓力。
23.如權利要求22所述的方法，還包括允許所述復合結構冷卻并將所述復合結構切割成地毯拼片。
24.如權利要求22所述的方法，其中，所述織物包括玻璃纖維。
25.如權利要求M所述的方法，其中，所述玻璃纖維是微旦尼爾玻璃纖維。
26.如權利要求22所述的方法，其中，所述樹脂層包括聚氯乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或其組合。
27.如權利要求26所述的方法，其中，所述樹脂層還包括增塑劑。
28.如權利要求沈所述的方法，其中，所述增塑劑包括磷酸酯，鄰苯二甲酸二異壬酯， 磷酸三鄰甲苯酯，異丙基磷酸三苯酯，蓖麻子基增塑劑或其組合。
29.如權利要求觀所述的方法，其中，所述增塑劑包括異丙基磷酸三苯酯和磷酸酯。
30.如權利要求沈所述的方法，其中，所述樹脂層還包括從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的填料。
31.如權利要求30所述的方法，其中，所述填料包括玻璃球，并且其中所述玻璃球是空心玻璃微球。
32.如權利要求22所述的方法，其中，所述地毯的重量小于大約82盎司每平方碼。
33.如權利要求22所述的方法，其中，所述地毯的重量小于大約56盎司每平方碼。
34.如權利要求22所述的方法，其中，所述地毯具有由ISO2551定義的正負0. 或更小的尺寸穩定性。
35.如權利要求22所述的方法，其中，所述樹脂層會開始固化的溫度是至少大約315°F。
36.一種制作地毯的方法，包括a.將織物放置到地毯生產線中的傳送帶上；b.將樹脂層施用到所述織物上；c.將簇絨面巾放置在所述樹脂層上以形成復合結構，d.將所述復合結構至少加熱到所述樹脂層會開始固化的溫度；以及e.在將所述復合結構保持在或高于所述樹脂層會開始固化的所述溫度的同時，通過在第一壓力輥與第二壓力輥之間傳送所述復合結構，而對所述復合結構施加壓力，其中，所述第一壓力輥接觸所述簇絨面巾，并且所述第二壓力輥接觸所述樹脂層。
37.如權利要求36所述的方法，其中，所述第一壓力輥和第二壓力輥中的至少一個被冷卻。
38.如權利要求36所述的方法，其中，所述第一壓力輥是橡膠或橡膠包覆的，所述第二壓力輥是鋼。
39.用于安裝在飛機上的地毯，包括矩形拼片，所述矩形拼片的尺寸使得在不側一側修剪拼片的情況下能夠覆蓋所述飛機的幅寬。
40.一種制作用于安裝在具有特定幅寬的空間中的地毯拼片的方法，包括 將該幅寬分割成多個寬度η ；以及如果η是偶數，則制作不多于1/2 η種不同大小的地毯拼片，每個拼片的大小具有等于 η個寬度中的兩個不同寬度的兩個不同的邊緣尺寸，以及如果η是奇數，則制造不多于(η-1) /2+1種大小的地毯拼片，每個拼片具有等于每個寬度的至少一個邊緣尺寸并且除兩個邊緣尺寸之外的所有邊緣尺寸互不相同。
41.一種客用飛機，包括(a)客用飛機甲板，(b)大致互相平行地緊固到所述甲板的延長的客用飛機座位安裝軌道，(c)定位在所述甲板上的低重量矩形地毯拼片。
42.如權利要求41所述的客用飛機，還包括將至少兩個所述地毯拼片互相緊固的粘接劑。
43.如權利要求42所述的客用飛機，其中，所述粘接劑不粘接到所述甲板。
44.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片具有重量小于大約16盎司每平方碼的面紗線。
45.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片包括至少一個背襯層，所述背襯層包括從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的填料。
46.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片適于隨機安裝在所述客用飛機的所述甲板上。
47.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述拼片在無圖案匹配的情況下表現出正交模糊性。
48.如權利要求41所述的客用飛機，其中，至少兩對所述座位安裝軌道被緊固到所述甲板兩個不同的相互距離，至少一些所述矩形地毯拼片具有等于所述兩個不同距離之一的寬度和等于所述兩個不同距離的另一個的長度。
49.如權利要求48所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片在無圖案匹配的情況下表現出正交模糊性。
50.如權利要求41所述的客用飛機，其中，a.所述地毯拼片具有至少四個不同的拼片邊緣尺寸，b.所述地毯拼片包括至少一個背襯層；以及c.所述拼片符合以下火、煙或毒性標準中的一個或多個FAR25. 853 ；BSS 7239 ；BSS 7238 ；D6-51377 和 BSS 7230。
51.如權利要求50所述的客用飛機，其中，所述至少一個背襯層包括從由玻璃球、煙硅石、硅石基泡沫及其組合組成的組中選擇的填料。
52.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片的重量小于大約82盎司每平方碼。
53.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片的重量小于大約56盎司每平方碼。
54.如權利要求41所述的客用飛機，其中，所述地毯拼片具有由ISO2551定義的正負 0.洲或更小的尺寸穩定性。
55.一種用于在公共交通工具的地板上安裝地毯的方法，所述公共交通工具具有附接于所述地板的座位，所述方法包括在不從所述交通工具移除所述座位的情況下將矩形地毯拼片安裝在所述地板上。
56.一種用于更換公共交通工具的地板上的地板覆蓋物的方法，所述公共交通工具具有附接于所述地板的座位，所述方法包括a.在不移除所述座位的情況下移除要被更換的所述地板覆蓋物，b.將粘接劑施用到所述交通工具地板，以及c.通過將矩形地毯拼片壓到與所述粘接劑接觸，而將所述矩形地毯拼片安裝在所述地板上。
57.如權利要求56所述的地板覆蓋物更換方法，其中，所述座位被附接到具有延長的平行軌道的地板，并且其中，至少一些所述地毯拼片是非方形的矩形，其具有等于兩個所述軌道之間距離的邊緣尺寸。
全文摘要
適用于公共交通工具，尤其是客用飛機的低重量非方形地毯拼片。所述地毯拼片優選地重量小于大約82盎司每平方碼。本發明的地毯拼片可具有地毯絨頭和至少一個背襯層。所述背襯層可采用低重量填料材料。可用壓力輥或其它壓力施加工藝在改進的拼片生產線上將輔助背襯塑料材料壓縮到所述拼片結構中。該地毯拼片滿足火、煙和毒性的運輸工業標準。拼片可在制造過程中確定尺寸并以使安裝時所需拼片尺寸數最少和切割拼片的需要最小的結構安裝。用于這種拼片的圖案可為正交模糊的，或可適用于“隨機”安裝。在其他實施例中，客用飛機機艙包括其上安裝有矩形地毯拼片的地板，并且地毯可在不從飛機移除座位的情況下安裝在所述飛機內。
文檔編號D06N7/00GK102203340SQ200980143243
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月2日 優先權日2008年9月2日
發明者P. 布拉德福 J., 伍茲 J., 謝潑德 J., 霍布斯 J., 瓊斯 S., N. 瓊斯 W. 申請人:因特菲斯有限公司