地毯增塑溶膠的微波固化的制作方法
【專利摘要】本文公開了地面覆層，該地面覆層包括：具有纖維性表面和底面的主襯底；在主襯底的底面上的可選地固化的預(yù)涂層；以及固定至主襯底的微波固化熱塑襯底層。還提供了制作地面覆層的方法，該方法包括：將纖維材料或者紗簇絨至或者植入主襯底中；可選地通過涂覆預(yù)涂組合物然后固化預(yù)涂層來預(yù)涂覆主襯底層的底面；在可選地預(yù)涂的主襯底層涂覆熱塑襯底層；以及微波固化熱塑襯底層。還描述了固化地毯的熱塑襯底層的設(shè)備。
【專利說明】地毯增塑溶膠的微波固化
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地毯增塑溶膠的微波固化的方法并且涉及由此生成的地毯。還描述了用于固化地毯增塑溶膠的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]地毯，諸如組合地毯或者有背襯的地毯塊，典型地作為或者簇絨的或者具有磨損纖維或者表面之上設(shè)置有絨頭紗的絨頭表面的熔化結(jié)合的地毯材料進(jìn)行制備。地毯塊與普通的簇絨的或者其他的纖維表面的地毯的生產(chǎn)不同，這是因?yàn)閷?duì)于典型的地毯沒有對(duì)沉重的襯底層的要求。在地毯塊中，為了壓制地毯塊使得其能夠具有組合地毯塊的功能，需要熱塑襯底層的剛性的穩(wěn)定的質(zhì)量。通常，襯底層具有高填料含量(例如，石灰石)并且與諸如玻璃纖維、聚酯纖維或者其組合的各種纖維織品材料一起使用，從而使尺寸具有穩(wěn)定性。通常熱塑襯底層是一個(gè)或者多個(gè)聚氯乙烯層。
[0003]作為示例,簇絨的地毪塊通常包括主襯底基底板材(base sheet material),諸如聚酯纖維或者聚丙烯，主襯底基底板材具有多個(gè)穿過主襯底從而形成環(huán)的磨損表面或者切割絨頭(地毯絨頭)的簇絨的紗，諸如Nylon (尼龍)?。主襯底用于將地毯紗簇絨入產(chǎn)品中并且用于提供產(chǎn)品的所需的頂部布。乳膠類型材料，諸如EVA (聚乙烯醋酸乙烯酯)或者羧化的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的預(yù)涂可以涂覆在襯底(底面)表面從而將紗結(jié)合至主襯底并且有助于將主襯底固定至襯底層。襯底層可以由第一 PVC層、玻璃纖維層以及第二 PVC層(再襯底層)組成-第一 PVC層將主襯底結(jié)合至玻璃纖維層，玻璃纖維層保證地毯塊的尺寸穩(wěn)定性而第二 PVC層將其上方的層粘合于其上并且提供地毯塊的最終襯底。
[0004]融合結(jié)合的地毯通常具有與簇絨的地毯類似的襯底，除了融合結(jié)合的地毯具有多個(gè)植入粘合層的尼龍或者其他的適合的纖維材料的切割絨頭紗，該粘合層具體是諸如PVC或者熱熔的熱塑粘接劑可以進(jìn)一步層壓至紡織或者非紡織材料的加強(qiáng)層或者基底層，諸如玻璃纖維、尼龍_、聚丙烯或者聚酯。多個(gè)纖維紗結(jié)合至粘合基底層并且通常從粘合基底層向上延伸從而形成磨損表面。
[0005]在地毯塊的生產(chǎn)過程中，通常熱塑層作為增塑溶膠涂覆至主襯底或乳膠預(yù)涂層，即，在形成加熱膠化的糊狀物的塑化劑中的熱塑樹脂的散布。加熱通常通過經(jīng)臨近的管道輸送(燒天然氣)加熱的油至熱塑襯底層而間接地完成。但是使用熱油有許多缺點(diǎn)，包括需要提供很多油加熱發(fā)電機(jī)、加熱油的成本、熱損失、低熱效率、需要用泵和管道系統(tǒng)從而通過管道泵送油以及使增塑溶膠膠化所用的時(shí)間。此外，天然氣是不可再生能源。
[0006]發(fā)明目的
[0007]本發(fā)明的目的基本上是上克服或者至少改善一個(gè)或者多個(gè)上述缺點(diǎn)或者至少提供一個(gè)適當(dāng)?shù)墓┨娲倪x擇。
[0008]定義
[0009]以下是一些定義，這些定義可能有助于理解對(duì)本發(fā)明的描述。這些定義旨在作為一般性的定義并且絕對(duì)不應(yīng)將本發(fā)明的范圍僅限于那些術(shù)語，而是為了更好地理解以下描述而提出。
[0010]除非上下文中另有要求或者特別聲明為相反，在本文中敘述為整數(shù)、步驟、或者成分的本發(fā)明的整數(shù)、步驟或者成分明確地包含所述整數(shù)、步驟或者成分的單數(shù)和復(fù)數(shù)形式。
[0011]除非上下文另有要求，本說明書中的詞語“包括(comprise)”，或者變化，諸如“包括(comprises)”或者“包括(comprising)”,將理解為意指包含所聲明的步驟或者成分或者整數(shù)或者成組的步驟或者成組的成分或者成組的整數(shù)，但是不排除任何其它的步驟或者成分或者整數(shù)或者成組的成分或者成組的整數(shù)。因此，在本說明書的上下文中，術(shù)語“包括”意思是“主要包含，但是不一定是唯一地”。
[0012]本文所提供的信息和引用的參考僅供幫助讀者理解，而且不構(gòu)成承認(rèn)任何所述參考或者信息是本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0013]術(shù)語“絲(filament)”或者“絲(filaments)”意思是具有最大長度或者無限長度的股。術(shù)語“紗(yarn)”意思是許多絲集合而成的一體，絲可能或者可能不糾纏、擰或者鋪設(shè)在一起。
[0014]術(shù)語“織構(gòu)(texturing)”意思是導(dǎo)致壓接、打成環(huán)狀或者以其他方式使這種絲變型從而增加覆蓋、彈力、體積或者提供不同的表面質(zhì)地或者手感的對(duì)絲的任何操作。由此斷定“脹大的連續(xù)絲”是已經(jīng)經(jīng)受一個(gè)或者多個(gè)“織構(gòu)”操作的絲。
[0015]“基于生物的(biobased)”意思是相關(guān)的材料由來源于生物的物質(zhì)制成。
[0016]基于生物的纖維是在本文中定義為由聚合物、或者兩個(gè)或兩個(gè)以上聚合物的摻合物或者共混物(alloy)組成的纖維，其中一個(gè)或多個(gè)所述聚合物具有至少一個(gè)作為構(gòu)成物質(zhì)的高分子的成分，該物質(zhì)最終全部或者部分從生物的、可再生的資源得到。例如，這樣的資源可以是植物或者所述植物的一部分，諸如根、莖、葉、花或者種子。
[0017]應(yīng)理解雖然本發(fā)明的地毯或者地毯塊是按照“層layer O”進(jìn)行描述的，但是以下處理中地毯塊是結(jié)合的單一的整體的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，個(gè)別層不是必須彼此容易識(shí)別或者可移動(dòng)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了地面覆層，該地面覆層包括:
[0019]具有纖維性表面和底面的主襯底；
[0020]在主襯底的底面上的可選地固化的預(yù)涂層；以及
[0021]固定至主襯底的微波固化熱塑襯底層。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了制作地面覆層的方法，該方法包括:
[0023]將纖維材料或者紗簇絨至或者植入主襯底；
[0024]可選地通過涂覆預(yù)涂組合物然后固化預(yù)涂層來預(yù)涂覆主襯底層的底面；
[0025]向可選地預(yù)涂的主襯底層涂覆熱塑襯底層；以及
[0026]微波固化熱塑襯底層。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供了制作地面覆層的方法，該方法包括:
[0028]在支承表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第一層；
[0029]可選地將尺寸穩(wěn)定的板材放置在第一層的上表面之上，并且加熱該層從而使該層膠化并且使板材定位；[0030]可選地在第一層的膠化的表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第二層；
[0031]將纖維材料或者紗簇絨至或者植入主襯底材料中；
[0032]可選地預(yù)涂主襯底的底面；
[0033]可選地，在可選地預(yù)涂的主襯底層上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠；
[0034]將可選地預(yù)涂的主襯底疊放在第一或者第二熱塑樹脂層的增塑溶膠的上表面之上從而形成地面覆層；
[0035]微波加熱如此形成的地面覆層從而將熱塑層熔化成為整體融合的襯底層；
[0036]冷卻地面覆層；以及
[0037]可選地將地面覆層切割成地毯塊。
[0038]第二或者第三方面的方法能夠連續(xù)地進(jìn)行。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明提供了按照第二或者第三方面的方法生產(chǎn)的地面覆層。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，本發(fā)明提供了用于固化地毯的熱塑襯底層的設(shè)備，該設(shè)備包括:
[0041]至少一個(gè)用于產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器；
[0042]至少一個(gè)單通槽式或者多通槽式波導(dǎo)涂覆器；以及
[0043]將其上提供有未固化的熱塑襯底的地毯運(yùn)送至波導(dǎo)涂覆器中的裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0044]本文中公開了地面覆層，其包括:
[0045]具有纖維表面和底面的主襯底；
[0046]可選地在主襯底的底面上的固化的預(yù)涂層；以及
[0047]固定至主襯底的微波固化熱塑襯底層。
[0048]本文中還公開了制造地面覆層的方法，其包括:
[0049]將纖維材料或者紗簇絨至或植入主襯底；
[0050]可選地，通過涂覆預(yù)涂組合物然后固化預(yù)涂層來預(yù)涂覆主襯底層的底面；
[0051]向可選地預(yù)涂的主襯底層涂覆熱塑襯底層；以及
[0052]微波固化熱塑襯底層。
[0053]本文中還公開了制造地面覆層的方法，其包括:
[0054]在支承表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第一層；
[0055]可選地將尺寸穩(wěn)定的板材放置在第一層的上表面之上，并且加熱該層從而使該層膠化且使板材定位；
[0056]可選地在第一層的膠化的表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第二層；
[0057]在纖維材料或者紗簇絨至或植入主襯底材料中；
[0058]可選地預(yù)涂主襯底的底面；
[0059]可選地，在可選地預(yù)涂的主襯底層上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠；
[0060]將可選地預(yù)涂的主襯底疊放在第一或者第二熱塑樹脂層的增塑溶膠的上表面之上從而形成地面覆層；
[0061]微波加熱如此形成的地面覆層從而將熱塑層熔化成為整體融合的襯底層；[0062]冷卻地面覆層；以及
[0063]可選地將地面覆層切割成地毯塊。
[0064]還公開了通過該方法生產(chǎn)的地面覆層。
[0065]本文還公開了用于固化地毯的熱塑襯底層的設(shè)備，其包括:
[0066]至少一個(gè)產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器；
[0067]至少一個(gè)單通槽式或者多通槽式波導(dǎo)涂覆器；以及
[0068]將其上提供有未固化的熱塑襯底的地毯運(yùn)送至波導(dǎo)涂覆器中的裝置。
[0069]本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在地毯/地毯塊制作中，微波可有效地用作代替在熱塑襯底的固化中使用的加熱和干燥過程中的天然氣/熱油的替代能源形式。微波技術(shù)可用于利用節(jié)能微波加熱線來替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)天然氣燃燒線/油加熱線。
[0070]纖維材料或紗
[0071]紗可以是紡成紗、拉伸絲、多絲或者膨體連續(xù)紗。紗可以進(jìn)行紋理化并且可以進(jìn)行后期加工(finished)。
[0072]紗或者纖維材料可以是在地面覆層中使用的任何合適的紗或纖維材料。這樣的纖維材料和紗可以包括合成纖維、天然纖維或者合成纖維與天然纖維的組合，例如但不限于聚酰胺如尼龍紗、烯烴如聚丙烯紗、羊毛與羊毛的混紡紗、棉紗、丙烯酸紗、丙烯酸-尼龍混紡紗、聚酯紗以及其組合和摻和物。紗/纖維材料可用于與主襯底形成正面或背面紗。
[0073]在一個(gè)實(shí)施方式中，紗由基于生物的纖維形成。例如，基于生物的聚癸二酰己二胺(polyhexamethyIene sebacamide)聚合物。一個(gè)合適的聚合物是可從巴斯夫(BASF)購買的Ultramid Balance6.10。該材料是基于60%以上的從蓖麻油中取得的癸二酸聚的酰胺6.10，蓖麻油自身是從蓖麻的種子中取得的可再生資源。該聚合物適合地為63%而基于生物的。在一個(gè)實(shí)施方式中，將基于生物的聚癸二酰己二胺聚合物與達(dá)80wt%的至少一個(gè)與基于生物的聚癸二酰己二胺聚合物相容的聚合物混合。用于與基于生物的聚六亞甲基二酰己二胺聚合物混合的合適的聚合物包括，但不限于尼龍6.6或者尼龍6.12。
[0074]其它的可以添加至紗/纖維材料的可選擇的添加劑包括，但不限于，抗靜電劑、抗氧化劑、抗菌劑、耐火劑、著色劑、消光劑、穩(wěn)定劑、防污劑以及潤滑劑中的一個(gè)或多個(gè)。
[0075]著色劑可以是任何合適的顏料并且可以從有機(jī)類和/或無機(jī)類中選擇。在一個(gè)實(shí)施方式中，顏料是至少一個(gè)從下列選擇的顏料:二氫喹B丫唳洋紅PR202 (quinacridonemagenta PR202)、二萘嵌苯紅PR178、氧化鐵紅PR101、鋅鐵黃PY119、鎳絡(luò)偶氮黃PY150、酞菁綠PG7(phthalocyanine green PG7)、酞菁籃PB15: 1、二氧化鈦PW6 以及碳黑PBIk7。將添加的著色劑的范圍通常由功能性的最小值限制，低于該最小值外觀或者耐光性就不適合，或者由達(dá)到顏色的飽和的功能性的最大值限制。雖然針對(duì)每個(gè)以上列舉的無機(jī)著色劑和有機(jī)著色劑而存在不同，但是可能遇到典型的最小值為0.05wt%且典型的最大值為2.5wt%。
[0076]主襯底層
[0077]主襯底可以是簇絨的纖維層或者融合結(jié)合的材料。在使用簇絨的纖維層時(shí)，主襯底可以通過將主襯底材料供給至常規(guī)的簇絨機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)備，簇絨機(jī)穿過間隙將纖維簇絨在材料中。簇絨通常這樣進(jìn)行，產(chǎn)生的簇絨從底面表面伸出，底面表面具有在處理期間將簇絨保持在材料上部適當(dāng)位置的背部縫線。
[0078]主襯底適當(dāng)?shù)赜杉徔椀幕蛘叻羌徔椀暮铣傻睦w維或者非合成的纖維形成。在地毯塊簇絨的地方，適當(dāng)?shù)厥褂脦Юw維性表面或者磨損表面諸如簇絨的表面；以及纖維背部表面，諸如環(huán)形或者簇絨的表面的熱塑襯底諸如紡織的聚丙烯襯底或者非紡織的聚酯纖維。在制作PVC背襯的地面覆層時(shí)，優(yōu)選地使用聚酯纖維諸如LulTadurW，因?yàn)樗粫?huì)在膠化過程期間因?yàn)闊岫^多地收縮從而由于褶裥(drape)不足而使塊隆起(uplift)的風(fēng)險(xiǎn)最小化。其他的合適的襯底包括尼龍(Nylon)?、玻璃纖維、棉、麻、人造絲、紙、天然橡膠或者合成橡膠、海綿橡膠或者泡沫橡膠、聚氯丁烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯橡膠、石油樹脂、乙烯基聚合物(諸如聚氯乙烯、聚乙二烯、多乙酸乙烯酯、聚乙烯醇縮醛、聚乙烯醇縮丁醛、共聚物或者其混合物)、聚丁烯樹脂、聚異丁烯-丁二烯樹脂以及其共聚物或混合物。
[0079]對(duì)于融合結(jié)合的地毯塊，在地毯塊中采用的纖維材料和紗植入諸如PVC或者熱熔膠的材料中，該材料可以層壓至基底，諸如紡織的或者非紡織的材料，諸如玻璃纖維、尼龍(Nylon)⑩、聚丙烯或者聚酯纖維。
[0080]預(yù)凃?qū)?br> [0081]在涂覆底層之前，主襯底層可以用乳膠或者用本發(fā)明的其他的合適的預(yù)涂組合物進(jìn)行預(yù)涂。通常涂覆預(yù)涂層從而覆蓋環(huán)襯底并且從而在環(huán)中鎖定。
[0082]乳膠可以是EVA乳膠或者其他的乙烯基聚合物乳膠或者類丙烯酸聚合物乳膠。例如，乳膠可以是丙烯酸和甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸酯和脂類(諸如丙烯酸乙酯或者丙烯酸甲酯)的共聚物、丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物及其組合。適當(dāng)?shù)?，乳膠是非鹵化的。其他的能夠使用的合適的乳膠材料包括其他的乙烯基、短鏈羧酸共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯、羧化型苯乙烯-丁二烯、羧化型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。也可以使用氨基甲酸酯、PVC、丙烯酸或者偏二氯乙烯。
[0083]預(yù)涂組合物/乳膠還可以包括增稠劑、抗菌劑、阻燃劑和/或表面活性劑。合適的抗菌劑是奧麥丁鋒-鋒_2_疏基批唳-1-氧化物。合適的阻燃劑是氫氧化招。合適的表面活性劑是十二烷硫酸鈉。
[0084]在一個(gè)實(shí)施方式中，所使用的預(yù)涂組合物包括:至少一種源自于丙烯酸或者甲基丙烯酸單體以及苯乙烯單體的共聚物；至少一種源自于丙烯酸脂和甲基丙烯酸脂的共聚物；至少一種增稠劑；以及水。源自于丙烯酸或者甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體的共聚物適當(dāng)?shù)厥潜┧嶂?苯乙烯共聚物分散物，諸如由巴斯夫(BASF)公司供應(yīng)的Acronal?S728na。Acronal? S728na是丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物分散物并且包含數(shù)量為49%w/w至51%w/w的水并且具有數(shù)量為49%w/w至51%w/w的專有的(proprietory)共聚物。該分散物具有高于300° F (149°C)的閃點(diǎn)，是帶有微弱的像酯的氣味的乳白色物，pH值約為6.5至7.5，沸點(diǎn)是212°C (760mmHg)，蒸汽壓力是23mbar (20°C )，相對(duì)密度是1.04 (20。。)，粘度是200mPa.s至700mPa.s并且能混溶于水。該共聚物習(xí)慣上用于造紙工業(yè)的涂層但是至今尚未用于地毯塊的制備中。在添加至預(yù)涂組合物之前，該共聚物適當(dāng)?shù)赜盟♂屩?5%固體。如上所述，該預(yù)涂組合物還可以包含源自于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物。該共聚物促進(jìn)丙烯酸苯乙烯粘結(jié)于適于地面覆層制造中的諸如PVC的熱塑材料。合適的聚合物是可從巴斯夫股份公司(BASF Aktiengesellschaft)購買的Acronal? AX8281AP。該分散物是白色的，并帶有微弱的氣味，并且PH值為7至8、在20°C時(shí)的密度為約1.02g/cm3、動(dòng)態(tài)粘滯度(23°C )為300mPa.s至1500mPa.s且固體含量為48.5%至51.5%。該聚合物的分散物能混溶于水。添加丙烯酸提高了水溶液的玻璃化溫度。如果單獨(dú)使用，該丙烯酸樹脂是非常易碎的。與丙烯酸脂/苯乙烯共聚物合并在一起允許組合物與襯底層粘住/鎖定。適當(dāng)?shù)靥砑蛹s20%干重的Acronal? (16%體積)。預(yù)涂組合物適當(dāng)?shù)匕龀韯＿m當(dāng)?shù)?增稠劑是適合聚合物分散的增稠劑，例如，包括羧基基團(tuán)的丙烯酸共聚物。合適的增稠劑是可從巴斯夫股份公司(BASF Aktiengesellschaft)購買的 LatekolI? D 并且LatekolI? D 是
低粘滯度的、乳白色的陰離子分散物。Latekoll? D具有約25± 1%的固體含量(Iso 1625)、
2.3至3.3的pH值、2-10mPa.s下250s-1的切變速率以及20°C下約1.05g/cm3的密度。增稠劑有助于防止預(yù)涂組合物在毛細(xì)作用下進(jìn)入主襯底層中的孔穴。增稠劑適當(dāng)?shù)叵扔盟♂審亩谔砑又翗渲靶纬删鶆虻娜芤骸?br> [0085]上述預(yù)涂組合物能夠通過以下步驟配置，首先混合源自于丙烯酸或者甲基丙烯酸單體和苯乙烯單體的共聚物和源自于丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物，然后添加已先用水稀釋的增稠劑，然后添加額外的水。適當(dāng)?shù)叵駻cronal? S728添加約20% (S728的干重)的AX8281 Aertma1..K并且添加lwt%至2wt% (達(dá)5%)的增稠劑。重要的是不要添加過多的增稠劑，因?yàn)榭赡馨l(fā)生主襯底的透印。同樣重要的是不要在向基底材料添加增稠劑之后添加水，因?yàn)樵摻M合物可能在局部過厚。同樣重要的是不要過快地向Acronal?添加水/增稠劑溶液，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致乳凝和無效的溶液。AX8281的數(shù)量能夠在從S728的干重的10%直至40%，例如20%至35%。在存在時(shí)，抗菌劑、阻燃劑以及表面活性劑在混合結(jié)束時(shí)在添加水和增稠劑之后添加。
[0086]在出現(xiàn)在主襯底層時(shí)的乳膠/預(yù)涂組合物的應(yīng)用
[0087]乳膠/預(yù)涂組合物能夠通過輥涂覆、噴涂或者通過發(fā)泡涂在主襯底上。用在850g/m2地毯上的乳膠/預(yù)涂的數(shù)量能夠高達(dá)100g/m2。乳膠/預(yù)涂組合物有助于將諸如簇絨的襯底層鎖定在主襯底的背部上的纖維中并且充當(dāng)屏障，將纖維地毯從在下面的襯底分開。將預(yù)涂層進(jìn)行適當(dāng)?shù)丶訜釓亩麴s出充足的水從而提供固體屏障并且允許可能的交聯(lián)。
[0088]預(yù)涂層通常具有非常薄的厚度。適當(dāng)?shù)?在干燥時(shí)該厚度約為0.005mm至0.1_。通過使用噴嘴和噴射壓力可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制該厚度。預(yù)涂層適當(dāng)?shù)刂苯又糜诓⑶铱烤o環(huán)的背部表面或者包含纖維的主襯底，并且涂覆數(shù)量完全覆蓋環(huán)的背部并且鎖定在環(huán)中以便沒有明顯的峰或者谷。在處理過程中，共聚物進(jìn)行固化和交聯(lián)。所產(chǎn)生的預(yù)涂的產(chǎn)品是非常柔韌的。
[0089]襯底層
[0090]地面覆層可以包括賦予地面覆層穩(wěn)定性和組合屬性的熱塑襯底層。
[0091]在涂覆底層之前，如果希望，可能修剪地毯纖維。進(jìn)行修剪從而切割在面部表面的關(guān)閉的環(huán)、簇絨的紗并且為切口提供具有與面部磨損表面纖維的高度相同的大致高度的簇絨的紗。
[0092]襯底層可以由一個(gè)或多個(gè)可微波固化的熱塑聚合物層形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，該熱塑是乙烯基鹵代物。適當(dāng)?shù)匾蚁┗u代物是PVC (聚氯乙烯)。其他的合適的襯底包括不規(guī)則聚丙烯、聚烯烴、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、熱塑彈性體、聚氨基甲酸酯類、PVC/乳膠、聚氨基甲酸酯、聚胺類、氨基甲酸酯、聚氯亞乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮丁醛、天然橡膠或者合成橡膠或者聚氯丁烯。襯底層可以是泡沫、海綿或者固體的形式。當(dāng)為泡沫形式時(shí)，襯底層增加回彈性和/或穩(wěn)定性。根據(jù)所采用的聚合物、增塑劑、穩(wěn)定劑以及填充劑的性質(zhì)，襯底層能夠具有一系列屬性。
[0093]為了制作地毯，通常需要約2.88kg/m2的PVC。在使用本發(fā)明的可選擇的預(yù)涂組合物時(shí)，雖然可能依然使用2.88kg/m2,但是希望將PVC數(shù)量減少至約lkg/m2至2kg/m2,其中1.5kg/m2至1.6kg/m2特別適合并且依然保持彈性。
[0094]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底組合物
[0095]在一個(gè)實(shí)施方式中，襯底由包括塑化劑連同諸如PVC的熱塑聚合物的組合物形成。還可以包括填料。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了為了制造地毯塊使用回收的玻璃作為在PVC增塑溶膠中的填料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所使用的用于制備地面覆層的組合物包括:熱塑樹脂；塑化劑，該塑化劑是環(huán)氧化的豆油和蓖麻油的醋酸酯以及填料的混合物。在其他的實(shí)施方式，所使用的用于制備地面覆層的組合物包括:熱塑樹脂；至少一個(gè)塑化劑；以及回收的玻璃。
[0096]填料可以是石灰石或回收的玻璃或者回收的玻璃和石灰石二者的以二者任意比例的組合。在一個(gè)具體的優(yōu)選實(shí)施方式中，填料是回收的玻璃。因?yàn)榭赡苁褂玫谋壤哂?br> 2.0至2.5的比重而石灰石的比重是2.7，所以所需玻璃的體積少于石灰石的體積。例如對(duì)于1357kg的PVC糊狀物，需要約825kg石灰石填料，然而只需要611kg回收的玻璃。
[0097]回收的玻璃纖維適當(dāng)?shù)鼐哂斜壬傲Ｐ〉念w粒尺寸并且通過利用球磨機(jī)制備使得其為圓的玻璃顆粒。它們通常是惰性的副產(chǎn)品(消費(fèi)者廢品)并且不會(huì)吸收任何塑化劑油而石灰石在使用時(shí)可以吸收約17wt%塑化劑油。
[0098]回收的玻璃可以是可從澳大利亞的95Wisemans Ferry Road Somersby NSW2250的Recycled Glass Mediums Australia Pty Ltd購買的環(huán)保玻璃并且能獲得范圍在小于
0.106mm 高至 IOmm 的顆粒尺寸，例如 2.5mm 至 1.5mm、1.5mm 至 0.75mm、0.75mm 至 0.3mm 和0.3mm 至 0.106mm。
[0099]在一個(gè)實(shí)施方式中，使用了 300 μ m或者更粗的細(xì)粉，更優(yōu)選使用具有大部分為小于200微米的顆粒的細(xì)粉。
[0100]該產(chǎn)品可以是細(xì)碎玻璃一無色、藍(lán)色、混合琥珀色、混合綠色，可以是無氣味的，無機(jī)固體，研磨并分等級(jí)的玻璃，具有800°c以上的熔點(diǎn)，比重為約2.5 (該值是一般性的，產(chǎn)品的測量的比重可能是2)并且通常不溶于水。
[0101]回收的玻璃可以包含以下化學(xué)成分的鈉鈣硅玻璃:
[0102]
Na2O+ K2O+ Li2O12-15%
CaO+ MuO10-13%
AI2O31-2%
其他的氧化物(SiO2 ?外)0-1%
結(jié)合二氧化硅佘量(不包含游離二氧化硅)
[0103]可以使用相對(duì)于增塑溶膠的總混合物的約40%至70%的回收的玻璃。適當(dāng)?shù)厥褂?0wt% 至 61wt%。
[0104]塑化劑可以是標(biāo)準(zhǔn)的鄰苯二甲酸酯塑化劑諸如DINP、DEHP, DOP、PEG100或者PEG200。
[0105]具體優(yōu)選的塑化劑是環(huán)氧大豆油和蓖麻油衍生物的組合。鑒于環(huán)氧大豆油受凍的事實(shí)(即，該油在低溫下凝固)，很難得到必需的粘度并且因此在單獨(dú)使用時(shí)，產(chǎn)生塑性遷移的問題。并且環(huán)氧大豆油貨架期不長。蓖麻油衍生物產(chǎn)生良好的粘度并且避免大豆油的攝取和遷移。合適的組合物包括30%蓖麻油和70%大豆油。合適的塑化劑的范圍是40被％至20wt%的蓖麻油和60wt%至80wt%的大豆油。諸如酒精的粘度調(diào)節(jié)劑可以根據(jù)需要存在從而減低粘度。合適的粘度調(diào)節(jié)劑是乙醇。在一個(gè)實(shí)施方式中，可存在5wt%至10wt%的乙醇。
[0106]環(huán)氧大豆油和蓖麻油衍生物的組合協(xié)同地起作用。該組合適當(dāng)?shù)卦谑覝叵禄旌稀?br> [0107]合適的大豆塑化劑是環(huán)氧大豆油，諸如可從Swift and Company Limited,372ffellington Road, MuIgrave, Victoria3170, Australia 購買的 Lankroflex E2307(ESBO)AG0Lankroflex E2307是包含純環(huán)氧大豆油的低味道的環(huán)氧塑化劑并且具有最低為
6.6%的環(huán)氧數(shù)含量、最高為2.5的碘值、最高為350c-Poise的粘度(30°C )、最高為0.4K0Hmg/g的酸值、最高為0.1%的水分含量、0.992 + 0.01的比重(25°C)、1.470 + 0.002的折光率(25°C)以及最高為-120APHA的顏色。Lankroflex E2307是透明的、黃色的、油性液體，具有微弱的脂肪氣味并且在常溫下為液體。該產(chǎn)品具有在IOOkPa下的200°C以上的沸點(diǎn)和約314°C的閃點(diǎn)、25°C下0.99的比重，其不溶于水并且在25°C下具有350centipoise(厘泊)的粘度。
[0108]蓖麻油衍生物適當(dāng)?shù)貫橛赏耆珰浠谋吐橛椭瞥傻母视蛦熙サ囊宜狨?，諸如可從Danisco EmuIsifiers 購買的Grilldsted? Soft-n-Safe/C。該產(chǎn)品具有約 0.9 的乙?；?br> 度、最高為4的碘值、最高為3的酸值、約435的皂化值并且是透明液體的形式。該產(chǎn)品包含硬脂酸、12_(乙酰氧基)、二(乙酰氧基)丙烷基酯(約85%)以及硬脂酸、2，3-二(乙酰氧基)丙烷基酯(約10%)。該產(chǎn)品在室溫下為液體并且不溶于水，在300°C以上分解，并且具有100°C以上的閃點(diǎn)、中性氣味、在20°C下具有1.0030g/ml的密度以及在123.6°C時(shí)的蒸汽壓力為 1.05xl(T4Torr。
[0109]優(yōu)選的襯底層由包括回收的玻璃和大豆油/蓖麻油結(jié)合的組合物形成。這個(gè)結(jié)果是更可再生的并且更少基于化石的產(chǎn)品。在這樣的組合中，該組合物可以包括高至約60%的熱塑性塑料(礦物源)。
[0110]可選擇的添加劑和層
[0111]主襯底和襯底層或者乳膠/預(yù)涂組合物可以包括阻燃劑或者防火劑、諸如石灰石或者重晶石的惰性填料、氧化I丐、碳黑、抗菌劑、表面活性劑、消沫劑、增稠劑、分散劑、彈性體、抗氧化劑、著色劑、硬化劑、塑化劑、UV/熱穩(wěn)定劑、粘度改性劑、交聯(lián)劑和/或增粘劑中的任何一個(gè)或多個(gè)。
[0112]與熱塑樹脂相結(jié)合使用塑化劑提供了必需的彈性、耐久性和硬度。熱穩(wěn)定劑的存在穩(wěn)定了熱塑性塑料并且防止熱解，UV穩(wěn)定劑穩(wěn)定了熱塑性塑料，防止由于暴露至UV光而分解，氧化鈣從混合過程中去除任何水分，碳酸鈣(石灰石)擔(dān)當(dāng)填料，以降低的成本增加熱塑化合物混合物的體積以及粘度調(diào)節(jié)劑保持粘度從而保證該混合物保持良好混合并且懸浮(使固體脫離減慢)。[0113]地面覆層可以在主襯底和襯底層中包括一個(gè)或多個(gè)玻璃、玻璃纖維，聚酯纖維，尼龍?或者聚丙烯諸如薄紗、網(wǎng)眼或者絨頭織物或者纖維織品板材或者其結(jié)合的紡織的或者非紡織的層。纖維織品材料可以鄰近主襯底或者緊密鄰近主襯底而采用。玻璃纖維或者薄紗材料可以在熱塑襯底層中采用從而賦予尺寸穩(wěn)定性并且改善地毯塊的鋪設(shè)屬性。緩沖層，例如，也可以包括由泡沫形成的緩沖層。
[0114]襯底層的底面可以與粘合劑一起提供，該粘合劑具有附接于其上的可剝?nèi)サ谋Ｗo(hù)層，其中在使用中將該保護(hù)層剝?nèi)ゲ⑶覍⒌孛娓矊愉佋O(shè)于地面表面或者與壓敏粘合劑一起鋪設(shè)。
[0115]襯底層的涂覆和地毯塊的制備
[0116]地面覆層可以以任何合適的方式制備。例如，熱塑的層可以作為濕增塑溶膠以確定的厚度涂覆/澆(cast)在主襯底層的底面(可選地包括預(yù)涂層)上。將上涂料的材料與刮片相對(duì)齊，刮片使熱塑層變平且光滑并且迫使熱塑層與任何玻璃纖維織品和主襯底相接
口 ο
[0117]另外，襯底層可以通過澆鑄在微波可透射的可釋放的載體上預(yù)成型，載體諸如碳氟化合物、玻璃纖維環(huán)帶或者覆蓋有Teflon?的玻璃纖維帶。然后將主襯底層(可選地包括固化的預(yù)涂層)鋪設(shè)至液體/糊狀物的襯底層中。
[0118]在涂覆襯底層之后，將地毯加熱以使熱塑性塑料融合/膠化并且固化，冷卻并且可選地切成地毯塊部分?？赏ㄟ^微波能進(jìn)行加熱，由此使用電磁波進(jìn)行加熱并固化熱塑性塑料。加熱固化了熱塑性塑料材料并且對(duì)于簇絨的地毯，由此將背部縫線鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢?，由此通過嵌入襯底層的主襯底的纖維將主襯底結(jié)合至襯底層。可以將地毯塊加熱至在50°C至175°C范圍內(nèi)的固化溫度，例如90°C至170°C、90°C至160°C、100°C至150°C或者140°C至150°C。例如，對(duì)于PVC，塑化劑在50°C融合并且開始擴(kuò)散進(jìn)入顆粒，在約50°C開始膠化并且持續(xù)至約130°C，在約130°C的點(diǎn)顆粒膨脹，膠化在130°C與170°C之間的階段結(jié)束。聚合物在91°C流入連續(xù)量中。
[0119]用于加熱/膠化襯底層的合適的設(shè)備包括:
[0120]至少一個(gè)用于產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器；
[0121 ] 至少一個(gè)單通槽式或者多通槽式波導(dǎo)涂覆器；以及
[0122]將其上提供未固化的熱塑襯底的地毯運(yùn)送至波導(dǎo)涂覆器中的裝置。
[0123]該設(shè)備適當(dāng)?shù)胤庋b在室中。主襯底和襯底層適當(dāng)?shù)剡M(jìn)入該室從而用波導(dǎo)涂覆器中的微波進(jìn)行加熱進(jìn)而提供襯底層的塑性變形。在主襯底和襯底層由微波加熱后，可以適當(dāng)?shù)靥峁┮粚?duì)壓輥，將主襯底、襯底和任何額外的墊層遞送至該壓輥，從而向這些層施加力以使其結(jié)合?？刂破骺梢杂行У嘏c微波發(fā)送器相關(guān)聯(lián)，將該控制器進(jìn)行配置從而保持在為襯底層的加熱提供的該室的溫度，使得襯底層由輥?zhàn)舆M(jìn)行相對(duì)地變形從而結(jié)合各層。
[0124]可以使用分裂或者諧振器槽式波導(dǎo)?？商娲兀梢允褂蒙咝?蜿蜒的)行進(jìn)的波型涂覆器。蛇形涂覆器基本上是一系列由180°C彎管連接的槽式波導(dǎo)涂覆器。通過使用這樣的涂覆器，每個(gè)通過具有高度統(tǒng)一的E場且導(dǎo)致均勻加熱的相對(duì)較低的衰減。
[0125]合適的波導(dǎo)由鋁制成，微波帶內(nèi)反射穿過波導(dǎo)。槽的寬度可以根據(jù)需要變化。作為微波發(fā)生器，適當(dāng)?shù)夭捎?22MHz磁控管，雖然2.45GHz磁控管也可以使用。適當(dāng)?shù)靥峁┳铓忾T、水槽、水負(fù)載和虛擬負(fù)載從而困住過量的微波并防止泄露。[0126]將地毯適當(dāng)?shù)毓┙o至該室中并且經(jīng)由微波可透射的傳送機(jī)供給至波導(dǎo)涂覆器中。
[0127]在該室中可以提供許多加熱區(qū)，例如，第一區(qū)和第二區(qū)，其中在第一區(qū)中涂覆糊狀物并且將主襯底置入糊狀物中(例如約33°C)，而第二區(qū)中發(fā)生固化(例如約170°C)。在各個(gè)區(qū)中可以提供探針從而確定表面溫度。也可以設(shè)置第三冷卻區(qū)。在該冷卻區(qū)(例如約105°C)中，地毯塊可以從傳送機(jī)移走。
[0128]通過使用微波，可能在3分鐘內(nèi)或者更短的時(shí)間內(nèi)固化襯底層。在一個(gè)實(shí)施方式中，可能在20秒或者更少的時(shí)間內(nèi)固化襯底層。
[0129]在膠化期間或者膠化之后，地毯在壓紋輥?zhàn)又峦ㄟ^，壓紋輥?zhàn)釉诘靥旱谋巢繅杭y壓痕、波紋或者其他從而形成摩擦增加表面(在原位放置時(shí)防止移動(dòng)并且保持位置)并且協(xié)助將各層加強(qiáng)為統(tǒng)一的產(chǎn)品。然后加強(qiáng)的地毯材料可以由合適的切割裝置切割成適當(dāng)?shù)拈L度部分(例如成正方形)。疊層機(jī)構(gòu)可以冷卻至例如約105°C從而允許從支承裝置移走該結(jié)構(gòu)。然后該機(jī)構(gòu)在由壓紋熱塑層的壓紋輥?zhàn)舆M(jìn)行接合之前可以穿過加熱器提升至約100。。。
[0130]在一個(gè)實(shí)施方式中，襯底層由諸如PVC、玻璃纖維纖維織品的熱塑性塑料層和諸如PVC的第二熱塑性塑料層形成。第一層熱塑性塑料將主襯底結(jié)合至玻璃纖維層，該層的厚度由刮片進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂啤２ＡЮw維層將確保地毯塊的尺寸穩(wěn)定性。第二層熱塑性塑料粘著其上方的各層并且提供地毯塊的最終襯底。該層的厚度也由刮片進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂啤?br> [0131 ] 襯底層可以以連續(xù)的方式涂覆至主襯底從而生產(chǎn)材料的不定長度，該長度可以隨后根據(jù)需要進(jìn)行切割從而形成地毯塊。
[0132]每層的厚度可以根據(jù)是否采用固體層或者泡沫層而變化。例如，第一 PVC層范圍取決于PVC襯底的重量，即，2.64kg/m2可是2個(gè)0.88mm層，2kg/m2可是2個(gè)0.67mm層，而
1.5kg/m2可是2個(gè)0.5mm層。整體地毯厚度可以適當(dāng)?shù)卦诩s4mm和12mm之間，例如無泡沫襯底約為6mm,有泡沫襯底約為10mm。
[0133]途覆
[0134]作為結(jié)果的地面覆層適合在家庭中和/或商業(yè)用途中作為地面覆層使用?？赡苄枰獕好粽澈蟿┻M(jìn)行安裝并且在準(zhǔn)備好地面磚的地方，地面磚能夠進(jìn)行替換或者根據(jù)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0135]提供使用微波固化，生產(chǎn)時(shí)間縮短并且成本減至最小。所使用的總能量有所減少。
[0136]本發(fā)明提供了可行的微波地毯網(wǎng)處理方法，該方法能針對(duì)諸如PVC的熱塑襯底的快速固化連續(xù)地進(jìn)行。能夠達(dá)到高于現(xiàn)有固化方法的高能源效率。
[0137]以下示例示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明是限制性的。實(shí)施例用顯示在PVC固化期間每平方米使用的能源比在現(xiàn)有地毯處理線中使用的實(shí)際能量可能減少85%至87%的結(jié)果表示，使用微波固化原料/未固化的PVC的快速固化是可能的并且是節(jié)能的。瞬間控制微波單元的功率的能力以及快速啟動(dòng)和關(guān)閉時(shí)間還可以使用于“預(yù)熱時(shí)間”的能量零損失，并且該熱量應(yīng)用的性質(zhì)導(dǎo)致最小的熱損失。因?yàn)槲⒉夹g(shù)由電供應(yīng)而不是天然氣/加熱的油，滿足了尋找使用不可再生的天然氣的替代品的目的。
[0138]實(shí)施例
[0139]任何材料的介電性能(ε )是影響微波能量如何耦合到材料中以及該能量是怎樣有效地轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿闹饕獏?shù)。這些性能由以下等式表示:[0140]ε = ε ’-j ε "
[0141]其中ε’，介電常數(shù)，表示材料在施加微波場時(shí)儲(chǔ)存能量的能力，而ε"表示損耗因子并確定在材料中微波能量如何容易地轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊?br> [0142]在材料被置于電磁場時(shí)，有各種提供能量儲(chǔ)存以及轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康臋C(jī)制。離子傳導(dǎo)和偶極轉(zhuǎn)動(dòng)是用于溶液加熱的兩個(gè)主要機(jī)制。
[0143]通常在材料加熱時(shí)，介電損耗因子增大。這能夠?qū)е卤环Q為熱逃逸的效果(對(duì)負(fù)載的較熱部分進(jìn)行優(yōu)先加熱)，該效果促進(jìn)不均勻加熱。介電損耗因子的增大也能是優(yōu)點(diǎn)。如果材料的溫度能夠升高至合適的水平(例如，通過使用常規(guī)裝置進(jìn)行預(yù)熱步驟或者通過包括具有較高介電損耗因子的添加劑)，那么能夠采用微波加熱將產(chǎn)品提升至最終所需的溫度。結(jié)果就是在任何微波加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中關(guān)于介電數(shù)據(jù)的知識(shí)是所希望的，因?yàn)樗试S對(duì)功率密度、相關(guān)電場應(yīng)力以及在處理材料中的穿透深度進(jìn)行估計(jì)。
[0144]在任何微波加熱系統(tǒng)中的主要關(guān)注點(diǎn)中的一個(gè)是進(jìn)入負(fù)載的功率通量的穿透深度。它給出熱量分布并且因此給出加熱均勻性的直觀理解。穿透深度涉及進(jìn)入電介質(zhì)的波的振幅由于加熱進(jìn)入材料中的能量吸收而減少。波場的強(qiáng)度和功率通量密度以與距表面的距離的指數(shù)方式下降。衰減速度是上文提到的復(fù)數(shù)介電常數(shù)ε的函數(shù)，該函數(shù)包括實(shí)數(shù)部分ε’和損耗因子ε"。穿透深度Dp被定義為進(jìn)入材料的深度，在該深度，功率通量已下降至其在表面的值的37% (Ι/e)。所處理的材料的介電常數(shù)提供了在材料內(nèi)波的電磁行為并且允許對(duì)用于設(shè)計(jì)適當(dāng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義。
[0145]Dp和材料的介電性能的關(guān)系能夠使用以下用于低損耗介電質(zhì)的公式進(jìn)行描述:
Dp≈λ0√ε`/2πε``
[0147]該公式示出穿透深度與入射的微波能量的波長成正比，從而假定在兩個(gè)頻率二者介電性能相似，那么較高的頻率會(huì)達(dá)到較低的進(jìn)入負(fù)載的穿透。
[0148]因?yàn)榇┩干疃葍H指功率通量密度已降低至其表面值的37%處進(jìn)入材料的距離，相應(yīng)的溫度會(huì)直接與進(jìn)入材料更深的功率的指數(shù)衰減相關(guān)。
[0149]在以下實(shí)施例中，進(jìn)行了測試從而評(píng)估了在連續(xù)基底上使用微波固化PVC糊狀物或者地毯碎屑的適用性。實(shí)驗(yàn)包括PVC和地毯碎屑的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)、低功率實(shí)驗(yàn)(以發(fā)現(xiàn)PVC的微波性能)、軟件建模(使用微波性能的計(jì)算機(jī)模擬，表明適當(dāng)?shù)貛в屑範(fàn)钗?三角形、矩形倒角)的蜿蜒型涂覆器是最佳選擇設(shè)計(jì))、物理模擬(在建造和測試后發(fā)現(xiàn)從時(shí)間角度來看無脊?fàn)钗锏那飨到y(tǒng)是最佳選擇)、高功率實(shí)驗(yàn)(使用高功率微波發(fā)生器)以及分析高功率實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，從而確定合適的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并且為以地毯生產(chǎn)能力固化PVC的實(shí)際大小的工廠確定概念設(shè)計(jì)。
[0150]實(shí)施例1
[0151]進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)性嘗試從而確定使用微波作為熱源處理PVC和地毯碎屑的可行性。在各種不同的空腔中以不同的頻率進(jìn)行了測試以便獲得對(duì)產(chǎn)品的透徹理解以及與加熱相關(guān)聯(lián)的可能的問題。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都涉及使用922MHz或者2.45GHz (澳大利亞能獲得的標(biāo)準(zhǔn)微波頻率)涂覆器的微波對(duì)PVC或者地毯碎屑樣品的加熱，在不同功率級(jí)使用單一模式和多模式，包括向地毯碎屑添加各種添加劑(諸如水、高介電添加劑和增塑劑)從而幫助加熱，為不同的時(shí)間使用壓力和加熱。就這一點(diǎn)而言，2.45GHz涂覆器通常用于低功率系統(tǒng)和家用爐。922MHZ直至IOOkW涂覆器是高功率并且只要用于工業(yè)應(yīng)用。對(duì)多個(gè)涂覆器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)從而測試不同的場景從而確定哪個(gè)選項(xiàng)會(huì)提供最佳的成功的機(jī)會(huì)。在將碎屑保持在微波吸收材料之間時(shí)獲得了一些成功，但是這個(gè)間接加熱的形式與常規(guī)加熱相似并且過于緩慢和低效。
[0152]在實(shí)驗(yàn)中，將地毯碎屑或者PVC (負(fù)載)置于夾在兩個(gè)具有低介電損耗因子的材料之間的涂覆器中，諸如TefkHhR或者云母。如果需要，這允許壓力均勻地分布至整個(gè)負(fù)載上，并且還允許將隔離置于所處理的樣品的兩側(cè)從而減少至環(huán)境的熱損失。 [0153]地毯碎屑由25%的PVC和75%的碳酸鈣組成。PVC和碳酸鈣具有不同的介電性能并且因此由微波以不同速度進(jìn)行加熱。材料在20°C下的介電損耗因子是:PVC=0.025和CaCO3=0.0001。對(duì)PVC的損耗因子至80°C增大然后在溫度接近100°C時(shí)減少。連同對(duì)碳酸鈣的非常低的損耗因子，在理論上使通過微波加熱非常困難。
[0154]實(shí)驗(yàn)結(jié)果和介電數(shù)據(jù)清晰地示出，雖然PVC很容易使用922MHz發(fā)生器和2.45GHz發(fā)生器固化(使用30kW922MHz發(fā)生器在20秒以內(nèi))，但是地毯碎屑(地毯塊的回收的基底)很難用微波能量固化，其中在所加熱的產(chǎn)品中形成熱點(diǎn)。測驗(yàn)示出為了用微波加熱處理地毯碎屑有很多困難要克服。在922MHz爐中，地毯碎屑很難加熱。在2.45GHz爐中，加熱更容易，但是也很容易加熱導(dǎo)致產(chǎn)品燃燒的小的區(qū)域。具有高介電損耗因子的產(chǎn)品能夠協(xié)助在922MHz系統(tǒng)中碎屑的加熱，但是依然需要大量的能量以達(dá)到適度的溫升。熱逃逸也是關(guān)注點(diǎn)。
[0155]在使用lkW、2.45GHz微波做完P(guān)VC初始測試后，繼續(xù)用30kW922MHz發(fā)生器進(jìn)行進(jìn)一步測驗(yàn)。這些是使用未固化的PVC增塑溶膠的靜態(tài)測驗(yàn)，在處理的每分鐘之后進(jìn)行時(shí)間和溫度測量。初始測試結(jié)果如下所示。
[0156]表1原料PVC處理時(shí)間每分鐘的溫度升高
[0157]
【權(quán)利要求】
1.地面覆層，其包括: 主襯底，其具有纖維表面和底面； 可選地固化的預(yù)涂層，其在所述主襯底的底面上；以及 微波固化熱塑襯底層，其固定至所述主襯底。
2.制造地面覆層的方法，所述方法包括: 將纖維材料或者紗簇絨至或者植入主襯底； 可選地，通過涂覆預(yù)涂組合物然后固化預(yù)涂層來預(yù)涂覆所述主襯底層的底面； 向可選地預(yù)涂的所述主襯底層涂覆熱塑襯底層；以及 微波固化所述熱塑襯底層。
3.制造地面覆層的方法，所述方法包括: 在支承表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第一層； 可選地將尺寸穩(wěn)定的板材放置在所述第一層的上表面之上，并且加熱所述層從而使所述層膠化且使所述板材定位； 可選地在所述第一層的膠化的表面上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠的第二層； 將纖維材料或者紗簇絨至或者植入主襯底材料中； 可選地預(yù)涂所述主襯底的底面； 可選地，在可選地預(yù)涂的所述主襯底層上涂覆熱塑樹脂增塑溶膠； 將所述可選地預(yù)涂的主襯底疊放在所述第一或者第二熱塑樹脂層的增塑溶膠的上表面之上從而形成地面覆層； 微波加熱如此形成的所述地面覆層從而將所述熱塑層熔化成為整體融合的襯底層； 冷卻所述地面覆層；以及 可選地將所述地面覆層切割成地毯塊。
4.采用如權(quán)利要求3所述的方法生產(chǎn)的地面覆層。
5.固化地毯的熱塑襯底層的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 至少一個(gè)產(chǎn)生微波的微波發(fā)生器； 至少一個(gè)單通槽式或者多通槽式波導(dǎo)涂覆器；以及 將其上提供有未固化的熱塑襯底的地毯運(yùn)送至所述波導(dǎo)涂覆器中的裝置。
【文檔編號(hào)】D04H11/08GK103547194SQ201280024580
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】邁克爾·琳達(dá)賽·博伊德, 威廉·萊奧·戴維森 申請(qǐng)人:澳大利亞界面有限公司