專利名稱：地毯基底布的制作方法
技術領域：
本發明涉及至少包括兩個不同纖維層的地毯基底布。
背景技術：
多年來已知用于簇絨地毯的無紡地毯基底布。用于地毯制造中的無紡地毯基底布是包括例如PET的聚酯纖維骨架的無紡布，或包括聚丙烯纖維骨架的無紡布。如文中所用的術語“纖維”是指短纖維/切段纖維和長絲兩者。一般而言，聚丙烯或聚酯纖維是在I至25dtex的范圍內、優選2至20dtex的范圍內、最優選5至15dtex的范圍內的長絲，其提供所需的加工穩定性。單位dtex將長絲的細度定義為它們每10000米的克重量。
骨架纖維能通過機械針刺和/或使用細水射流的水刺交纏且可選地使用化學粘結劑結合而交纏在一起。可選地，能使用以纖維形式存在、或者作為粉末或顆粒添加的較低熔點的聚合物，所述聚合物例如通過壓延或者通過空氣結合等實現骨架纖維的熱結合。當較低熔點聚合物以纖維形式存在時，聚合物能作為獨立的單組分纖維存在，或者較低熔點聚合物能在所謂的雙組分或多組分纖維中與骨架聚合物共存于相同的纖維中。雙組分纖維是本領域公知的，例如作為并排、芯/皮或桔瓣型纖維(segmented pie fiber)。可選地，由單一聚合物組成但沿纖維長度具有不同結晶度的纖維能被用作雙組分纖維，因為不同結晶度導致由沿纖維長度具有不同熔點的聚合物組成的纖維段。這種效果例如能通過在紡拉工藝中以不同程度拉伸纖維以獲得不同結晶度并因此改變沿纖維長度的熔點來獲得，正如WO 93/13254中所公開的。在骨架聚合物一諸如聚酯或聚丙烯一以及較低熔點聚合物兩者均作為分開的單絲存在的情形下，形成所謂的雙絲無紡的類型。可選地，較低熔點聚合物能在與骨架聚合物存在于同一長絲中，從而形成雙組分長絲無紡布。WO 03/033801公開了多層無紡地毯底布，其中在單個無紡層中的不同區段/分區內組分是變化/不同的，從而影響該單層內的各區段的機械特性，以便有利于簇絨汽車地毪的最佳模壓。US 6，808，786公開了一種用于改善的聲學特性的兩部分式地毯基底布。第一層是紡織或無紡材料。第二底布層由微絲水刺材料形成，以獲得吸音的聲學特性。兩層在一獨立的生產步驟中通過粘合帶結合在一起。制造簇絨地毯的工藝包括以下步驟向簇絨機內提供地毯基底布材料，使用簇絨紗線對背襯材料進行簇絨，以獲得具有顯示簇絨的正面和形成回針的背面的地毯坯布。簇絨是簇絨紗線在坯布或地毯的正面上的可見部分。回針是簇絨紗線在地毯坯布的背面上的可見部分。多年來，已持續改進無紡地毯基底布，以便滿足地毯制造商和消費者日益嚴格的需求。新的簇絨技術一諸如用于生產在單塊地毯中具有高簇絨和低簇絨的地毯的高-低簇絨技術一需要具有改善的針保持能力的地毯基底布，以在簇絨過程中將簇絨保持在適當位置。特別重要的是改善成型地毯的外觀、允許對在簇絨期間發生的缺陷進行有效修補、以及(通過提供較低的簇-針穿透阻力并減少簇絨期間的偏針)提高可簇絨性、避免背面松散(backtag)、提聞針保持性能和減少族續期間的噪首。地毯坯布中新形成的簇絨通過地毯基底布材料的針保持能力被保持在適當位置。針保持是從背面去除地毯坯布的環結所需的力 。其決定地毯基底布與簇絨紗線之間的相互作用強度如何。針保持(力)決定在簇絨之后直到涂敷預涂層以將簇絨鎖止在適當位置的后續處理步驟中故障的可能性。這些處理步驟可包括地毯坯布卷的染色、預涂覆、拉幅、蒸烘和/或運輸。這些處理步驟中的每一個均在溫度和/或所施加的張力相關的苛刻條件下執行，這對地毯基底布材料提出了高的要求。預涂層的簇絨粘接性能主要決定簇絨在預涂覆地毯中的位置被保持得如何。在預涂覆之后，可將一厚層涂覆到預涂覆后的地毯的背面上和/或可施加第二層地毯底布。地毯基底布應該呈現良好的簇絨保持性能。地毯基底布應該具有高的針保持能力，以在動態的簇絨過程期間將簇絨保持在適當位置，從而獲得高度基本上相同的簇絨、由此獲得地毯坯布中的平整地毯表面。地毯基底布的針保持能力是在形成簇絨的簇絨過程期間將簇絨置于適當位置、并在形成之后于接下來的簇絨的形成期間將簇絨保持在適當位置的能力。其決定地毯坯布在簇絨過程期間的正面和背面松散。背面松散是地毯坯布中松散或不均勻/平整的回針，實質上是以前位于地毯正面上的簇絨現在(部分地)位于背面上。在后續處理步驟——比如染色和預涂覆——期間，地毯基底布的針保持(力)應該足夠高，以保持地毯表面與在簇絨期間一樣。為了將地毯坯布中的簇絨鎖止在適當位置，可對地毯坯布的背面涂敷預涂層。簇絨結合力是將一簇絨從正面完全移出(預涂覆或成型的)地毯所需的力。其決定地毯基底布的絨頭纖維與粘合劑涂層之間的粘合強度如何。預涂層通常作為膠乳溶液或泡沫膠乳涂敷到地毯坯布的背面，隨后使膠乳干燥，以在簇絨的基部與地毯基底布之間形成結合。如果預涂層具有與地毯基底布材料的過高的親和力，則預涂層可完全穿過地毯基底布而變得在地毯的正面可見。這被稱作膠乳滲出，其在某些地毯結構中是不希望的。如果預涂層與地毯基底布材料的附著力過小，則預涂層不會形成簇絨的基部與地毯基底布之間的足夠牢固的結合以在進一步的加工期間將簇絨保持在適當位置。此外，當地毯基底布與成型地毯結構的其它構件結合不良時，在切割織邊時出現問題。通常，簇絨覆蓋地毯的整個表面，但在某些條件下，地毯基底布會在地毯使用期間一尤其是當地毯被安裝在不平的表面上時一變得可見。這種情況的一個示例是此類無紡布在汽車地毯中的使用。基于汽車車身地板的幾何形狀，地毯必須在不同區域中強烈地彎曲，即變形。變速器通道(transmission tunnel)區域內的變形當然尤其明顯。在這種情況下，地毯基底布具有與簇絨紗線相同的顏色是有益的。當使用預染色的簇絨紗線來生產地毯時，地毯基底布應該具有與預染色的簇絨紗線基本相同的顏色。然而，地毯基底布制造商為每種可用顏色的簇絨紗線生產不同的無紡地毯基底布是不經濟的，同時，地毯制造商囤積大量不同顏色的地毯基底布也是不經濟的。可選地，能使用未染色、所謂的原白色簇絨紗線來對地毯基底布進行簇絨。可在后續的處理步驟中對地毯坯布進行染色。優選地，地毯基底布具有良好的可染色性，以避免染色后的簇絨紗線與染色后的地毯基底布之間(過大的)顏色失配，這種顏色失配將使地毯基底布在彎曲時依然可見。此外，存在這樣的地毯結構其中地毯基底布甚至在未使地毯彎曲時也可見。原則上，僅需對地毯基底布的朝向地毯正面的頂側進行染色。本發明的一個目的是在上述需求方面對無紡地毯基底布進行改善。
發明內容
本發明的目的能通過一種至少包括第一和第二纖維層的地毯基底布實現，該地毯基底布的特征在于，第一和第二纖維層兩者在整個纖維層中均具有一致的組成，其中纖維的線密度在I至25dtex、優選2至20dtex、更優選5至15dtex的范圍內，其中第一和第二纖維層兩者均包含至少兩種不同的聚合物，且第一層中所包含的至少一種聚合物不同于第二層中所包含的聚合物。
如文中所用的纖維層必須理解為指隨機鋪設的無紡纖維層。如文中所用的一致組成必須理解為在整個層中，纖維類型和纖維的量在標準無紡生產工藝的公差內是恒定的。第一和第二纖維層均包含至少兩種不同的聚合物。優選地，一個纖維層中的不同聚合物具有不同的熔點。當一個纖維層由兩種不同的聚合物組成時，一種聚合物將具有低于另一種聚合物的熔點。在本發明的一個優選實施例中，地毯基底布借助于源自纖維的粘結劑聚合物實現熱結合。由于在每個纖維層中較低熔點聚合物的熔化溫度可以是、并且優選地是不同的，所以熱結合過程應該在與具有最高熔點的較低熔點聚合物相對應的溫度下執行。例如，當第一層包含PET和PA6聚合物且第二層包含PET和PP聚合物時，較低熔點聚合物對于第一纖維層為PA6，而對于第二纖維層為PP。由于PA6具有比PP高的熔化溫度，所以應該在PA6的熔化溫度下將無紡布熱結合。在本發明的一個優選實施例中，不同的聚合物存在于獨立的纖維中，以形成包括雙絲無紡層的地毯基底布。根據本發明的地毯基底布可包括僅由一種聚合物組成的附加纖維層。例如，該地毯基底布可由聚酰胺例如PA6的第一纖維層、由分開的聚酯和聚酰胺纖維組成的第二纖維層(形成雙絲無紡層)、由分開的聚酯和聚烯烴纖維組成的第三纖維層(形成第二雙絲無紡層)以及可選的聚烯烴例如PP的第四層組成。在本發明的另一個優選實施例中，不同聚合物共存于雙組分纖維中，以形成包括雙絲無紡層的地毯底布。更優選地，不同聚合物共存于芯/皮雙組分纖維中。在本發明的一個優選實施例中，第一纖維層中的不同的聚合物存在于分開的纖維中，第二纖維層中的不同的聚合物共存于雙組分纖維中，以形成雙絲無紡層和雙組分無紡層的組合。在本發明的另一個優選實施例中，地毯基底布由第一層和第二層組成，第一層由芯/皮長絲組成，該芯/皮長絲具有聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的芯和聚酰胺(PA)例如PA6的皮，第二層由芯/皮長絲組成，此芯/皮長絲具有聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的芯和聚烯烴例如PP的皮組成。當由具有聚酯芯和聚烯烴皮的芯/皮長絲組成的層位于地毯基底布的背面、且由具有聚酯芯和聚酰胺皮的芯/皮長絲組成的層位于地毯基底布的正面時，地毯基底布正面中存在的聚酰胺改善了地毯基底布的可染色性而不必對整個地毯基底布中的全部纖維進行染色。當由具有聚酯芯和聚酰胺皮的芯/皮長絲組成的層位于地毯基底布的背面、且由具有聚酯芯和聚烯烴皮的芯/皮長絲組成的層位于地毯基底布的正面時，改善了膠乳在背面上的附著以將簇絨鎖止在適當位置，同時，存在于地毯基底布正面中的聚烯烴防止膠乳由于膠乳對 聚烯烴皮材料的低親和力而滲透地毯基底布。在本發明的另一個優選實施例中，地毯基底布由三個纖維層組成，第一層和第三層均由芯/皮長絲組成，該芯/皮長絲具有聚酯芯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)芯和聚酰胺(PA)皮例如PA6皮；位于第一層與第三層之間的第二纖維層由芯/皮長絲組成，此芯/皮長絲具有聚酯芯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)芯和聚烯烴皮例如PP皮。位于地毯基底布的背面的一層中所存在的聚酰胺改善了膠乳在地毯基底布上的附著，從而改善了地毯中的簇絨粘接，而第二(中間)層中所存在的聚烯烴防止膠乳經地毯基底布滲透到地毯坯布的正面。位于地毯基底布的正面的一層中所存在的聚酰胺改善了地毯基底布的可染色性，從而減小了成型地毯中的地毯基底布的可見性。根據本發明的地毯基底布還能改善針保持能力，因為可對每一層中的較低熔點聚合物進行調節，以使得地毯基底布與簇絨紗線聚合物的摩擦最大化。在另一個優選實施例中，根據本發明的地毯基底布可包括一個或多個附加層，每一個附加層可從由紡織層、無紡層、稀松布層(scrim layer)、單向長絲或紗線層、以及薄膜層形成的組中選擇。優選地，該地毯基底布包括位于第一纖維層與第二纖維層之間的附加層。附加層例如可用來向地毯基底布提供額外的增強，以進一步改善針保持性能和/或進一步改善抵抗膠乳滲透的屏障。
具體實施例方式示例 I所有樣品使用公知技術進行紡粘，以在收集器表面上彼此疊置地沉積三個長絲層。在每一個樣品中，底布的基重達126g/m2。所有長絲都屬于芯/皮類型。在沉積之后，使樣品在230°C下熱結合。對比例由三個相同的纖維層組成，每個纖維層均具有42g/m2的基重并由具有74/26的芯/皮體積比、芯為PET且皮為PA6、以及具有15dtex的線密度的雙組分長絲組成。根據本發明的樣品I由兩個相同的外長絲層和一個內層組成，外長絲層具有74/26的芯/皮體積比、芯為PET且皮為PA6、以及具有15dtex的線密度，內層具有74/26的芯/皮體積比、芯為PET且皮為PP、以及具有15dtex的線密度。全部三個層都具有42g/m2的基重。確定樣品的相關特性。根據1992年8月的EN 29073-3在200mm/min的速度下測
量簇絨前后的斷裂強度和斷裂伸長率。已通過測量單個針(Groz-Beckert針，型號HK01R-W-P-B)穿透地毯基底布所需的力來確定針穿透阻力。已確定3750次獨立的針穿透的平均、最小和最大穿透力，以獲得表達穿透力的相關參數，因為地毯基底布的特性將始終以與簇針尺寸(僅為數mm2)相當地呈現明顯變化。
已借助于在對背面松散形成很有害的條件下對地毯基底布進行簇絨、并且在包含9600支簇的ImX 12. 2cm的面積內對在簇絨期間形成的全部背面松散進行計數——即對從地毯坯布被完全移除的簇絨進行計數——來確定地毯基底布的針保持能力。在以下條件下通過 Groz-Beckert 0660 針進行族絨針距為 1/5” (5. 08mm), Texture Tex PA6. 6 族絨紗線型號325202X 1350dtex，機器速度為600rpm，地毯基底布的供應速度與地毯坯布的輸出速度之間的速度差為4. 4%，織距為每IOcm 40針，且紗線饋送對應于11. 8mm的絨頭長度。已通過從地毯坯布拉出100個簇并測量被移除的簇絨紗線的總長度而確定絨頭長度。能通過將簇絨紗線的總長除以被移除的簇的數量來計算絨頭長度。表I
權利要求
1.一種地毯基底布，至少包括第一纖維層和第二纖維層，其中所述第一纖維層和所述第二纖維層均為無紡的隨機鋪設的纖維層，其中所述纖維的線密度在I至25dtex的范圍內，其特征在干， 所述第一纖維層和所述第二纖維層兩者在整個纖維層中均具有一致的組成，并且其中所述第一纖維層和所述第二纖維層兩者均包含至少兩種不同的聚合物，且所述第一纖維層中所包含的至少ー種聚合物不同于所述第二纖維層中所包含的聚合物。
2.根據權利要求I的地毯基底布，其中，所述地毯基底布借助于源自纖維的粘結劑聚合物熱結合。
3.根據權利要求I或2的地毯基底布，其中，所述第一纖維層中的不同的聚合物存在于獨立的纖維中，所述第二纖維層中的不同的聚合物存在于雙組分纖維中。
4.根據權利要求I或2的地毯基底布，其中，所述第一纖維層和所述第二纖維層兩者中的不同的聚合物存在于獨立的纖維中。
5.根據權利要求I或2的地毯基底布，其中，所述第一纖維層和所述第二纖維層兩者中的不同的聚合物存在于雙組分纖維中。
6.根據權利要求3或5的地毯基底布，其中，所述雙組分纖維是芯/皮雙組分纖維。
7.根據權利要求5的地毯基底布，其中，所述第一纖維層中的雙組分纖維由聚酯芯和聚酰胺皮組成，所述第二纖維層中的雙組分纖維由聚酯芯和聚烯烴皮組成。
8.根據權利要求I至7中任ー項的地毯基底布，其中所述地毯基底布包括由一種聚合物組成的附加纖維層。
9.根據權利要求I至7中任ー項的地毯基底布，其中，所述地毯基底布包括由至少兩種不同的聚合物組成的附加纖維層。
10.根據權利要求9的地毯基底布，其中，所述地毯基底布由第一纖維層、第二纖維層和第三纖維層組成，其中每個纖維層中的不同的聚合物存在于雙組分纖維中，并且其中所述第一纖維層和所述第三纖維層中的雙組分纖維由聚酯芯和聚酰胺皮組成，所述第二纖維層中的雙組分纖維由聚酯芯和聚烯烴皮組成。
11.根據前述權利要求中任ー項的地毯基底布，其中，所述地毯基底布包括ー個或多個附加層，所述附加層中的每ー個選自由紡織層、無紡層、稀松布層、單向長絲或紗線層、以及薄膜層組成的組。
全文摘要
一種地毯基底布，至少包括第一和第二纖維層，其特征在于，第一和第二纖維層兩者均為無紡的隨機鋪設的纖維層，第一纖維層和第二纖維層兩者在整個纖維層中均具有一致的組成，其中纖維的線密度在1至25dtex的范圍內，其中第一纖維層和第二層兩者均包含至少兩種不同的聚合物，且第一層中所包含的至少一種聚合物不同于第二層中所包含的聚合物。
文檔編號D06N7/00GK102713042SQ201080055461
公開日2012年10月3日 申請日期2010年12月7日 優先權日2009年12月9日
發明者E·J·菲斯海爾 申請人:考勒邦德有限公司