專利名稱：非織造纖維墊及其成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的纖維墊，尤其涉及可允許彈性鋪地織物片材有一定程度的平面壓縮位移的非織造纖維墊，更具體地說(shuō)，涉及一種用作乙烯基鋪地織物增強(qiáng)中間層的可壓縮纖維墊。
背景技術(shù)：
彈性鋪地織物片材，如乙烯基鋪地織物已廣泛地用于住宅建筑中。一種如在歐洲使用的乙烯基鋪地織物通常是由包括一層防磨層、一層印花/泡沫層、一層玻璃纖維墊及一層底層的若干層所構(gòu)成的。防磨層通常是聚氨酯，它提供具有良好耐久性所必需的硬的耐磨表面。印花/泡沫層載有裝飾性印花，并且是經(jīng)化學(xué)發(fā)泡和壓有花紋的。玻璃纖維層通常是以適當(dāng)?shù)恼澈喜牧现频?5克/米2-60克/米2的玻璃纖維墊。底層通常是與印花/泡沫層相同的乙烯基薄膜，該底層可以是實(shí)心的或是泡沫狀的，并且完全包裹了玻璃纖維墊。
與用毛氈或紙作載體制造的鋪地材料不同，玻璃纖維墊是一種具有適應(yīng)鋪地材料制造時(shí)經(jīng)受涂布和印花處理的尺寸穩(wěn)定的基材。以毛氈作底層的乙烯基鋪地織物常常是粘合在地板表面上的。作為中間層的增強(qiáng)玻璃纖維墊的作用是產(chǎn)生一種抗卷曲的鋪地織物，使鋪地織物適宜于以活動(dòng)式鋪設(shè)。此外，這種夾層結(jié)構(gòu)是非常柔軟的，使用戶可以容易地自行鋪設(shè)。
包含這種玻璃纖維墊中間層的乙烯基鋪地織物已在歐洲廣泛使用。然而，由于房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)上的差別，在乙烯基鋪地織物中使用作為增強(qiáng)層的全玻璃纖維墊的情況沒(méi)有為美國(guó)普遍所接受，因?yàn)樵跉W洲流行采用混凝土地面，而在美國(guó)則較廣泛采用木質(zhì)地面體系。這種經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)的乙烯基鋪地織物鋪設(shè)在混凝土地面上時(shí)，需要有較高的尺寸穩(wěn)定性，但鋪設(shè)在木質(zhì)地面上時(shí)，可能會(huì)引起一些問(wèn)題。木質(zhì)地面會(huì)隨溫度和濕度的變化而發(fā)生較大的尺寸改變。在冬季，木質(zhì)地面往往完全變干，木材收縮可高達(dá)0.5％。除非鋪地織物會(huì)隨下層地面的尺寸變化而能壓縮(即收縮)，否則鋪地織物可能出現(xiàn)彎折。
先前用來(lái)增強(qiáng)乙烯基鋪地織物的玻璃纖維墊通常是剛性的并具有高的抗平面壓縮位移性能。一種用作乙烯基鋪地織物中間層的常規(guī)增強(qiáng)墊是用直徑為9-11微米，長(zhǎng)為6毫米的紡織用玻璃纖維制成的。這類纖維通常是采用剛性聚合物粘合劑(如脲醛樹(shù)脂或聚乙烯醇)粘結(jié)在一起的。這類玻璃纖維增強(qiáng)墊的高壓縮硬挺度在制造鋪地織物過(guò)程中基本上是不會(huì)改變的。
美國(guó)專利4849281公開(kāi)了一種潛在的解決因采用這種玻璃纖維增強(qiáng)層所引起的高壓縮硬挺度問(wèn)題的方法。該方法公開(kāi)的玻璃纖維墊是由大部分玻璃棉纖維和少量紡織用玻璃纖維的混合物制成。這些玻璃纖維是在乙烯基涂層中經(jīng)添加增塑劑后軟化的、交聯(lián)的苯乙烯-丁二烯彈性體粘合劑粘結(jié)的。大部分短的、松散的玻璃棉纖維和橡膠狀粘合劑的混合物能允許相應(yīng)的鋪地織物有一定量的壓縮位移。這種壓縮性本身又可降低鋪設(shè)在木質(zhì)地面上的鋪地織物發(fā)生彎折的可能性。
雖然美國(guó)專利4849281中公開(kāi)的玻璃纖維墊提供了一種可能解決高壓縮硬挺度問(wèn)題的方法，但仍然需要提供使彈性鋪地織物片材具有更好的平面壓縮性的、工業(yè)上可行的纖維墊。
本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明原理，提供一種適用作增強(qiáng)彈性鋪地織物片材(如乙烯基鋪地織物)的非織造纖維墊可以滿足這種需要。根據(jù)本發(fā)明原理，也提供了一種制造這種纖維墊的方法。在纖維墊制造的一個(gè)階段，本發(fā)明纖維墊可以是一種濕法成網(wǎng)非織造纖維基網(wǎng)中或纖維基墊。這種基墊可包含多種組合成片材的增強(qiáng)纖維。最好，大多數(shù)(如果不是全部的話)增強(qiáng)纖維是由玻璃制造的。然而，包括玻璃纖維和合成纖維的增強(qiáng)纖維也是可符合要求的。本文所用名詞玻璃是指包括任何玻璃質(zhì)無(wú)機(jī)物質(zhì)，如巖石、礦渣和玄武石以及傳統(tǒng)意義上的玻璃。本文所用名詞合成纖維是指包括任何具有合適增強(qiáng)特征的、由適用聚合物(如聚酯、聚烯烴、尼龍、芳酰胺、聚苯硫醚)制造的，以及由適用的非玻璃陶瓷物質(zhì)(如碳化硅SiC)、氮化硼制造的纖維的人造纖維。
可采用一種多種粘合劑將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起形成片材，以便至少使該基墊能繼續(xù)在線加工或卷繞成卷筒以供后續(xù)離線加工成本發(fā)明非織造纖維墊。可用于基墊的粘合劑包括熱塑性聚合物粘合劑。這些粘合劑可以呈顆粒狀(如聚(乙烯醇)粉末)、纖維狀(如由氯乙烯共聚物或共聚聚酯制的)，或者是兩者混合物。這些粘合劑至少部分是以熱熔方式使增強(qiáng)纖維粘結(jié)的。
本發(fā)明是以下述發(fā)明為基礎(chǔ)的(至少是部分)，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)就是通過(guò)采用包含不完全直的、并能相互聯(lián)鎖的增強(qiáng)纖維的非織造纖維墊，可獲得具有改進(jìn)的平面壓縮性的彈性鋪地織物片材。過(guò)去只采用比較直的纖維。采用包括卷曲纖維和半卷曲纖維或半圈纖維的增強(qiáng)纖維已經(jīng)獲得了滿意的結(jié)果。據(jù)信，通過(guò)采用至少半卷曲纖維作為全部或絕大部分增強(qiáng)纖維至少可使以前的纖維墊有某些改善。卷曲的或其它半卷曲(即有彎曲部分)的增強(qiáng)纖維看來(lái)象是起著小彈簧堆的作用。至少當(dāng)這種纖維墊襯入彈性鋪地織物片材中時(shí)，含這些彈簧狀纖維的纖維墊能阻止其平面伸展，并仍允許其平面壓縮位移的程度高于以前的纖維墊。
在纖維墊制造的最后階段，本發(fā)明非織造纖維墊可以是包括至少半卷曲纖維的增強(qiáng)纖維片材。至少采用一種聚合物粘合劑將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以便使纖維墊成為一種可用作增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的基材，如用作乙烯基鋪地織物的中間層。對(duì)于纖維墊來(lái)說(shuō)，擁有包含卷曲狀纖維，而每一卷曲狀纖維有至少一個(gè)卷曲圈的卷曲的增強(qiáng)纖維是理想的。半卷曲狀纖維和卷曲狀纖維是隨機(jī)地或不規(guī)則地配置在整個(gè)片材上也是理想的。
將不規(guī)則狀玻璃纖維(如那些公開(kāi)在美國(guó)專利5431992中的纖維)短切或用其它方法切成較短的、長(zhǎng)度不等的纖維以制得卷曲狀纖維、半卷曲狀纖維以及甚至較直的或稍彎曲的纖維，通過(guò)采用由這種纖維形成的增強(qiáng)纖維已得到了滿意的結(jié)果。據(jù)信，由具有適用增強(qiáng)特性的非玻璃物質(zhì)制的不規(guī)則或隨機(jī)形狀的纖維也可用來(lái)制造合格的增強(qiáng)纖維。適用的非玻璃物質(zhì)包括合成材料如高溫工程熱塑性聚合物和熱固性聚合物以及非玻璃陶瓷材料。也可認(rèn)為，這些非玻璃的呈不規(guī)則狀的纖維可用來(lái)代替不規(guī)則狀的玻璃纖維或可加到不規(guī)則狀的玻璃纖維中。可用來(lái)補(bǔ)充由這類不規(guī)則狀纖維形成的增強(qiáng)纖維的其它纖維包括較直的合成纖維、紡織用玻璃纖維以及玻璃棉纖維。
聚合物粘合劑可包括一種初次粘合劑，這種粘合劑的作用是至少將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以使得到的片材能接著加工成纖維墊。聚合物粘合劑也可包括一種二次粘合劑，這種粘合劑的作用是將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以使該制得的纖維墊具有顯著的抗平面伸長(zhǎng)性而仍允許可有明顯的平面壓縮位移。另一方面，聚合物粘合劑可以是適于將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起的單一粘合劑。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的上述纖維墊的方法。就一種方法來(lái)說(shuō)，多種不規(guī)則狀纖維中的每根纖維都被短切或用其它方法切成長(zhǎng)度不等的(如約0.5英寸(12.7毫米)-約2.0英寸(50.8毫米))隨機(jī)形狀的纖維。其中某些隨機(jī)形狀纖維是卷曲成一個(gè)或多個(gè)圈的，而其它纖維只是呈半圈卷曲或是較直的(即稍彎曲的)。提供的增強(qiáng)纖維是以包含至少是隨機(jī)形態(tài)纖維的淤漿狀態(tài)。該淤漿可經(jīng)脫水或其它方法成形為濕法成網(wǎng)非織造增強(qiáng)纖維基墊。在加工過(guò)程的某個(gè)階段，將至少一種熱固性或熱塑性粘合劑涂布到增強(qiáng)纖維上。濕法成網(wǎng)基墊經(jīng)干燥，并通過(guò)使熱固性粘合劑交聯(lián)和/或使熱塑性粘合劑固化的方法(無(wú)論哪個(gè)方法是適用的)使粘合劑固化而形成非織造纖維墊。干燥和固化步驟可同時(shí)進(jìn)行也可分別進(jìn)行。
作為一種制得不規(guī)則狀纖維的方法，該方法也可包括由具有不同熱膨脹系數(shù)的、至少兩種不同的玻璃纖維形成多種不規(guī)則狀纖維的步驟，如根據(jù)美國(guó)專利5431992所介紹的方法。除了由至少兩種不同的玻璃纖維形成多種不規(guī)則狀纖維的步驟外，該方法還可包括將每種不同類型增強(qiáng)纖維短切或以其它方法切斷成多種長(zhǎng)度的短纖維、這些其它類型增強(qiáng)纖維可包括合成纖維、紡織用玻璃纖維及玻璃棉纖維。將這些增強(qiáng)纖維以任何方式組合混合成為淤漿的一部分是理想的。
本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施方案中，將粘合劑涂布到增強(qiáng)纖維上的步驟可包括向淤漿供入至少一種熱塑性初次粘合劑，該熱塑性粘合劑在淤漿中呈微粒狀、纖維狀或兩者兼有的形態(tài)?？蓪?duì)該熱塑性粘合劑進(jìn)行加熱，例如在干燥濕法成網(wǎng)纖維墊步驟時(shí)進(jìn)行加熱以使至少部分熱塑性粘合劑熱熔入增強(qiáng)纖維中。如果需要，或在濕法成網(wǎng)纖維墊初步干燥前或在其初步干燥后，可將二次熱塑性和/或熱固性粘合劑涂布在增強(qiáng)纖維上。干燥濕法成網(wǎng)纖維墊的步驟可包括至少在涂布二次粘合劑后的纖維墊的干燥操作。干燥濕法成網(wǎng)纖維墊的步驟也可包括二次粘合劑涂布后等待纖維墊干燥的過(guò)程。固化粘合劑的步驟包括使熱固性粘合劑交聯(lián)和使熱塑性粘合劑固化的步驟。
一種或多種粘合劑可在纖維墊干燥前或干燥后，以直接涂布在纖維墊上的方法而不是以混合在淤漿中的方式涂到增強(qiáng)纖維上。所采用的粘合劑體系是適用于將增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以使該纖維墊具有明顯的抗平面伸長(zhǎng)性，并至少在纖維墊被襯入彈性鋪地織物片材中作為中間層時(shí)，仍允許有顯著的平面壓縮位移。
根據(jù)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的非織造纖維墊的透視圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案用來(lái)制造圖1非織造纖維墊的多種不規(guī)則狀玻璃纖維中一根纖維的透視圖。
實(shí)施本發(fā)明的模式雖然本文是依據(jù)制造乙烯基鋪地織物的特定實(shí)施方案來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員來(lái)說(shuō)，在不違背本發(fā)明精神的前提下能進(jìn)行各種變更、調(diào)整以及替換，這是顯而易見(jiàn)的。因此，本發(fā)明范圍只是由附后的權(quán)利要求書限定的。
參看圖1，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，提供了特別適用在常規(guī)乙烯基鋪地織物中作中間層的非織造玻璃纖維墊10。該例證性纖維墊10完全由玻璃制的增強(qiáng)纖維12構(gòu)成，或者如下面另一個(gè)實(shí)施例中所述的由玻璃制的纖維12與合適的合成材料或非玻璃材料制的纖維12的混合物構(gòu)成。本文所用名詞玻璃是指包括任何玻璃質(zhì)礦物材料，如巖石、礦渣和玄武巖以及傳統(tǒng)玻璃。本文所用名詞合成的是指包括具有合適增強(qiáng)特性的任何人造材料，如由聚酯、arramed、聚(亞苯基硫醚)和其它適用的聚合物以及碳化硅(SiC)制的纖維。
將不規(guī)則狀玻璃纖維14短切或用其它方法切成較短的、長(zhǎng)度不等的纖維，以制得卷曲狀纖維16、半卷曲狀纖維18和甚至較直的或稍彎曲的纖維20，通過(guò)采用由這種纖維制得的增強(qiáng)纖維12已經(jīng)制得了令人滿意的纖維墊10。圖2所示的是一段具有代表性的不規(guī)則狀長(zhǎng)玻璃纖維14及其二維投影22，該圖具體說(shuō)明了不規(guī)則形狀或其沿長(zhǎng)度旋轉(zhuǎn)的情況。這種不規(guī)則狀長(zhǎng)玻璃纖維14以及制造這種纖維的方法已公開(kāi)在美國(guó)專利5431992和1994年9月21日提出申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?8/310183，標(biāo)題為不規(guī)則狀雙組分玻璃纖維的加工方法及其制品的專利申請(qǐng)中，這兩篇專利的公開(kāi)內(nèi)容已全部列入本文供參考。圖2所示的一段不規(guī)則狀纖維14以虛線(以虛線24表示)分成呈卷曲狀的纖維16、半卷曲狀纖維18和稍彎曲的纖維20這樣三種代表性的形狀。
每根由不規(guī)則狀纖維14制成的玻璃增強(qiáng)纖維12的粗度為約5微米-約15微米，實(shí)際長(zhǎng)度為0.5英寸(12.7毫米)-約2.0英寸(50.8毫米)。每根由玻璃制的卷曲狀纖維16至少有一個(gè)或多個(gè)外徑為約0.25英寸(6.35毫米)-約1.0英寸(25.4毫米)的卷曲圈。
采用聚合物粘合劑體系將增強(qiáng)纖維12粘結(jié)在一起形成片材(圖中沒(méi)有顯示)，這種粘合劑體系可包括初次粘合劑和二次粘合劑。該初次粘合劑至少能使增強(qiáng)纖維12充分地粘結(jié)在一起，以便后續(xù)以在線加工將其加工成片材或卷成卷材以備后續(xù)離線加工成非織造纖維墊10?？梢圆捎玫某醮握澈蟿┌ㄎ⒘?如聚(乙烯醇)粉)或纖維狀(如由氯乙烯共聚物或共聚聚酯制的)熱塑性聚合物粘合劑或兩者的混合物。這些熱塑性粘合劑至少部分是以熱熔方式使增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起。二次粘合劑保證增強(qiáng)纖維12之間充分粘結(jié)以使纖維墊10具有顯著的抗平面伸長(zhǎng)性而仍允許有明顯的平面壓縮位移。除下面公開(kāi)的這種兩單元(two-part)粘合劑體系的實(shí)際例子外，據(jù)信，按照與美國(guó)專利申請(qǐng)08/619785(申請(qǐng)日期1996年3月20日，標(biāo)題為濕法成網(wǎng)非織造纖維墊及其制造方法，該專利中請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)同一受讓人，受讓人案號(hào)為No.23724A,并同時(shí)提出申請(qǐng))所公開(kāi)的粘結(jié)紡織用玻璃纖維的相同方法(即同樣用兩單元粘合劑體系)將本發(fā)明玻璃增強(qiáng)纖維12粘結(jié)在一起會(huì)制得具有較低抗平面壓縮性的纖維墊10。所述中請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容已全部列入本文供參考。
另一方面，聚合物粘合劑體系可以是單一粘合劑，這種單一粘合劑適用將增強(qiáng)纖維12粘結(jié)在一起，以便使成形的纖維墊10成為一種適用作增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的基材，如用作乙烯基地面織物的中間層。用于將纖維粘結(jié)在一起的單一粘合劑體系的實(shí)例是一種包含可固化彈性體的水性組合物(如公開(kāi)在美國(guó)專利4849281中的)經(jīng)除去水分而制得的彈性體粘合劑。所述專利公開(kāi)內(nèi)容已全部列入本文供參考。據(jù)信，按照與公開(kāi)在美國(guó)專利4849281中的粘結(jié)玻璃纖維混合物(即，玻璃棉纖維和紡織用纖維)相同的方法(即同樣用兩單元粘合劑體系)將本發(fā)明玻璃增強(qiáng)纖維12粘結(jié)在一起也可制得具有良好的平面壓縮性的纖維墊10。
據(jù)認(rèn)為，纖維墊10中增強(qiáng)纖維12的含量為約50％～約95％(重量)，而纖維墊10中粘合劑含量為約5％(如只用單一粘合劑時(shí))至約50％(重量)(如用兩種或兩種以上粘合劑時(shí))。纖維墊10中增強(qiáng)纖維12的含量可以為約50％-約95％(重量)，而其余為粘合劑，甚至當(dāng)增強(qiáng)纖維12全部是玻璃纖維時(shí)。
本發(fā)明的纖維墊10可以利用眾所周知的濕法成網(wǎng)非織造技術(shù)來(lái)制造。在下面每一實(shí)施例中，纖維墊10的制造過(guò)程是這樣的首先是按0.5英寸(12.7毫米)的切斷間距切出多種不規(guī)則狀玻璃纖維14以形成長(zhǎng)度不等(如通常約0.5英寸(12.7毫米)至約2.0英寸(50.8毫米))的隨機(jī)形狀增強(qiáng)纖維12。這些隨機(jī)狀玻璃增強(qiáng)纖維12包括卷曲狀纖維16、半卷曲狀纖維18以及較直的或稍彎曲的纖維20。將該隨機(jī)狀玻璃增強(qiáng)纖維12與任何其它類型增強(qiáng)纖維混合成為水性介質(zhì)或淤漿。然后，例如采用任何適用的方法使淤漿脫水，使該增強(qiáng)纖維12從水性介質(zhì)中分離出來(lái)成為濕法成網(wǎng)非織造基網(wǎng)或基墊。這類方法在本技術(shù)領(lǐng)域中是眾所周知的，因此本文不再詳述。眾所周知的濕法成網(wǎng)非織造方法和設(shè)備的實(shí)例可參見(jiàn)美國(guó)再頒專利Re 31124，其公開(kāi)內(nèi)容已全部列入本文供參考。
玻璃增強(qiáng)纖維12上至少涂布有一種熱塑性粘合劑或熱固性粘合劑。將濕法成網(wǎng)基墊進(jìn)行干燥處理，并使粘合劑固化以成形為非織造纖維墊10?？捎帽炯夹g(shù)領(lǐng)域眾所周知的任何適當(dāng)方法將粘合劑涂布在濕法成形的基墊上。將微粒狀、纖維狀或兩者兼有的熱塑性初次粘合劑混入淤漿中并加熱，例如在濕法成網(wǎng)基墊干燥期間進(jìn)行加熱，以使至少部分粘合劑微粒和粘合劑纖維在增強(qiáng)纖維12上熱熔化。二次粘合劑可在濕法成網(wǎng)纖維墊于初始干燥前或者在干燥后涂布在增強(qiáng)纖維上。例如，可將二次粘合劑噴灑在或者傾注在該基墊上，并在基墊下方抽真空將過(guò)量的粘合劑除去。
可采用任何適用的方法使纖維墊上粘合劑充分固化，(如果必要，干燥粘合劑的各組分)并形成具有適應(yīng)于制造纖維墊10所需的熱抗拉強(qiáng)度的玻璃纖維墊10，但沒(méi)有兼顧到纖維墊10所要求的壓縮性。根據(jù)所采用的粘合劑，或者用使熱固性粘合劑交聯(lián)的方法和/或用使熱塑性粘合劑固化的方法來(lái)達(dá)到粘合劑的固化。干燥和固化步驟可分別在不同時(shí)間進(jìn)行，或可同時(shí)進(jìn)行。
下列實(shí)施例說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明的非織造玻璃纖維墊10的實(shí)際過(guò)程。
實(shí)施例1將含有初次粘合劑的白水溶液和由上述(即公開(kāi)在美國(guó)專利申請(qǐng)08/310183中)適宜不規(guī)則狀玻璃纖維14短切而成的一定量玻璃增強(qiáng)纖維12相混合制成淤漿。將75升0.35％陰離子聚丙烯酰胺粘度調(diào)節(jié)劑(如由Allied Colloids，薩福克，弗吉尼亞州，制造的、產(chǎn)品牌號(hào)為Percol156)混入總體積為約5000升的水中得到粘度為1.8厘泊的白水溶液。在第一混合槽中裝有約500升白水、400克作為初次粘合劑的粉狀聚(乙烯醇)以及3600克已短切成長(zhǎng)度為12.5毫米的作為增強(qiáng)纖維的不規(guī)則狀玻璃纖維14。緩慢攪拌該混合物30分鐘，然后將混合物轉(zhuǎn)移至第二混合槽中。再添加補(bǔ)充的白水使總體積達(dá)2000升，在較強(qiáng)烈地?cái)嚢杌旌衔?分鐘后將混合物泵入一臺(tái)常規(guī)濕法成網(wǎng)機(jī)中。調(diào)整所得稠漿物流至適于以30英尺/分鐘(9.1米/分鐘)的線速度成形為基準(zhǔn)重量為50克/米2的基網(wǎng)或基墊。多余的水經(jīng)位于沿濕法成網(wǎng)機(jī)的成形區(qū)的真空抽吸縫用眾所周知的技術(shù)與設(shè)備在運(yùn)載基墊的常規(guī)金屬絲輸送機(jī)下方被抽走。在飽和浸漬器區(qū)域不再向基墊涂布補(bǔ)充粘合劑。所得的基墊在設(shè)定溫度為385°F(196℃)的烘箱中進(jìn)行干燥，干燥后的基墊的強(qiáng)度足以能用卷繞架卷繞成卷材或者能進(jìn)一步在線加工成非織造纖維墊。
按照該方法制得基墊后，或以退卷或以在線直接將基墊置于飽和浸漬器區(qū)域中并以溢流堰涂敷粘合劑的方法進(jìn)行二次粘合劑的處理。過(guò)量的粘合劑經(jīng)真空抽吸縫抽去，使基墊上干燥粘合劑量為約10克/米2。例如，二次粘合劑是一種羧化的苯乙烯-丁二烯乳膠，如Dow Chemical(米蘭，密歇根州)制造的品牌為Dow Latex 485的羧化苯乙烯-丁二烯乳膠，該乳膠是經(jīng)2％(重量)的甲基化三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂(如CytecIndustries，(西帕特森，新澤西州)制造的品牌為Cymel 327改性的。該纖維墊和粘合劑以30英尺/分鐘(9.1米/分鐘)的線速度在設(shè)定為375°F(191℃)的烘箱中分別干燥和固化?？偟恼澈蟿┕毯繛榧s13％。制得的非織造玻璃纖維墊10適于制造乙烯基鋪地織物用的基材。
實(shí)施例2本實(shí)施例的基墊是按與上述實(shí)施例1相同的方法制備的，只是在第一混合槽中裝入500升白水、約280克粉狀聚(乙烯醇)和1080克纖維狀氯乙烯共聚物粘合劑(如由Wacker AG,Munich，德國(guó)，制造的MP纖維)的初次粘合劑體系以及2640克短切長(zhǎng)度為12.5毫米的不規(guī)則狀玻璃纖維14。纖維狀氯乙烯粘合劑置于第一混合槽中前，先在水力打漿機(jī)(即高剪切攪拌系統(tǒng))中用60升白水預(yù)分散1分鐘。按此方法制成基墊后，按上述實(shí)施例1方法用二次粘合劑處理、進(jìn)行干燥及固化以制成另一種適于制造乙烯基鋪地織物用基材的非織造玻璃纖維墊10。
實(shí)施例3本實(shí)施例的基墊是按與上述實(shí)施例2相同的方法制備的，只是在第一混合槽中裝入500升白水、約280克粉狀聚(乙烯醇)和600克纖維狀氯乙烯粘合劑的初次粘合劑體系以及3120克短切長(zhǎng)度為12.5毫米的不規(guī)則狀玻璃纖維14。纖維狀氯乙烯粘合劑置于第一混合槽中前，先在水力打漿機(jī)中用60升白水預(yù)分散1分鐘。按本方法制成基墊后，按上述實(shí)施例1方法用二次粘合劑處理、進(jìn)行干燥及固化以制成另一種適于制造乙烯基鋪地織物用基材的非織造玻璃纖維墊10。
實(shí)施例4上述1-3實(shí)施例涉及在飽和浸漬二次粘合劑前先干燥纖維基網(wǎng)。本實(shí)施例涉及直接用二次粘合劑浸漬濕的纖維基網(wǎng)。在本實(shí)施例中，將4000克短切長(zhǎng)度為12.5毫米的不規(guī)則狀玻璃纖維14分散在2000升白水中，而不添加初次粘合劑。90％(重量)羧化的苯乙烯-丁二烯乳膠與10％(重量)甲基化三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂混合物(以固體量計(jì)混合)作為二次粘合劑，按總固體含量為約15％(重量)涂布在濕的纖維墊上。濕的纖維墊在溫度設(shè)定為425°F(218℃)的烘箱中干燥及固化后，得到了基準(zhǔn)重量為60克/米2的纖維墊10，粘合劑增加的重量為17％。
實(shí)施例5按照與實(shí)施例4相同方法制備另一種纖維墊10，只是增強(qiáng)纖維是3200克短切長(zhǎng)度為12.5毫米的不規(guī)則狀玻璃纖維14與800克1.7旦×12.5毫米聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維(如由Hoechst-Celanese，夏洛特，北卡羅來(lái)納州，制造的100型纖維)的纖維共混物。
當(dāng)隨機(jī)卷曲的和半卷曲的增強(qiáng)纖維12取代如美國(guó)專利4849281中所述結(jié)構(gòu)中的羊毛纖維時(shí)，在提高其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和加工性的同時(shí)也可改善其壓縮性。當(dāng)增強(qiáng)纖維12是上述(即美國(guó)專利申請(qǐng)08/310183所述的，其公開(kāi)內(nèi)容已在上文列入供參考)不規(guī)則狀玻璃纖維14的短切段時(shí)上述結(jié)果是特別確實(shí)的。這些短切的不規(guī)則狀玻璃纖維以全部或部分取代時(shí)，也會(huì)有較美國(guó)專利申請(qǐng)08/619785(申請(qǐng)日期1996年3月20日，標(biāo)題為濕法成網(wǎng)非織造纖維墊及其制造方法，該專利申請(qǐng)已轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)同一受讓人，受讓人案號(hào)為23724A，并同時(shí)提出申請(qǐng)，該專利申請(qǐng)內(nèi)容已在上文列入供參考)中公開(kāi)的紡織用玻璃纖維制的纖維墊低的抗平面壓縮性。
從上面公開(kāi)的本發(fā)明的一般原理和上述詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員對(duì)本發(fā)明可有各種不同的變更這一點(diǎn)是會(huì)容易理解的。例如，大家都知道，本發(fā)明不必限于采用玻璃制的增強(qiáng)纖維，也可采用由非玻璃材料制的、部分或全部呈卷曲的或半卷曲狀的增強(qiáng)纖維，并且本發(fā)明非織造纖維墊用作除乙烯基鋪地織物外的彈性鋪地織物片材的增強(qiáng)層可能是很理想的。因此，本發(fā)明范圍應(yīng)該只受下述權(quán)利要求書及其對(duì)應(yīng)范圍所限制。
權(quán)利要求
1．一種濕法成網(wǎng)非織造基墊，該基墊包括多種組合成片材的增強(qiáng)纖維，所述增強(qiáng)纖維包括呈半彎曲狀的纖維；及至少一種粘合劑，該粘合劑用來(lái)將所述增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起形成片材，以便至少能使所述基墊可后續(xù)加工成適用作增強(qiáng)一種彈性鋪地織物片材的纖維墊。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的基墊，其中所述增強(qiáng)纖維基本上全部由玻璃制成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的基墊，其中所述增強(qiáng)纖維包括玻璃纖維與合成纖維。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的基墊，其中所述粘合劑包括至少一種呈部分熔融微粒狀和部分熔融纖維狀形態(tài)的熱塑性聚合物粘合劑。
5．一種增強(qiáng)彈性鋪地織物片材用的濕法成網(wǎng)非織造纖維墊，所述纖維墊包含多種構(gòu)成片材的增強(qiáng)纖維，所述增強(qiáng)纖維包括至少呈半卷曲狀的纖維；及至少一種聚合物粘合劑，該粘合劑用來(lái)將所述增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以便制成可用來(lái)增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的所述纖維墊。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述纖維墊適用作乙烯基鋪地織物的中間層。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述增強(qiáng)纖維還包括呈卷曲狀的纖維，而每根卷曲纖維至少有一個(gè)卷曲圈。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的纖維墊，其中所述半卷曲纖維與所述卷曲纖維在整個(gè)片材上是隨機(jī)配置的。
9．根據(jù)權(quán)利要求7的纖維墊，其中每根所述卷曲纖維是由玻璃制的且所述卷曲的外徑為約0.25英寸(6.35毫米)-約1.0英寸(25.4毫米)。
10．根據(jù)權(quán)利要求7的纖維墊，其中所述增強(qiáng)纖維還包括稍彎曲纖維，所述稍彎曲纖維、所述半卷曲纖維及所述卷曲纖維都是玻璃纖維，而所述片材包括約50％-95％(重量)的所述玻璃纖維。
11．根據(jù)權(quán)利要求7的纖維墊，其中所述半卷曲纖維和所述卷曲纖維都是玻璃纖維，而每根玻璃纖維的粗度為約5微米-約15微米，長(zhǎng)度為約0.5英寸(12.7毫米)-約2.0英寸(50.8毫米)。
12．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述片材包含約50％-約95％(重量)增強(qiáng)纖維和約5％-約50％(重量)的所述聚合物粘合劑。
13．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述增強(qiáng)纖維還包括至少一種合成纖維、紡織用玻璃纖維、玻璃棉纖維及已經(jīng)切成較短的不規(guī)則狀玻璃纖維。
14．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑包括一種初次粘合劑，該初次粘合劑至少能使所述增強(qiáng)纖維充分地粘結(jié)在一起，以使所述片材可后續(xù)加工成可用作增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的纖維墊。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的纖維墊，其中所述初次粘合劑包括至少一種呈部分熔融微粒狀和部分熔融纖維狀形態(tài)的熱塑性聚合物粘合劑。
16．根據(jù)權(quán)利要求14的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑還包括一種二次粘合劑，該二次粘合劑能使所述增強(qiáng)纖維充分地粘結(jié)在一起，以使所述纖維墊有顯著的抗平面伸長(zhǎng)性并仍允許有明顯的平面壓縮位移，至少在所述纖維墊襯入彈性鋪地織物片材時(shí)是這樣的。
17．根據(jù)權(quán)利要求5的纖維墊，其中所述聚合物粘合劑是一種單一粘合劑，該粘合劑能使所述增強(qiáng)纖維充分地粘結(jié)在一起，以使所述纖維墊有顯著的抗平面伸長(zhǎng)性并仍允許有明顯的平面壓縮位移，至少在所述纖維墊作為中間層襯入彈性鋪地織物片材中時(shí)是這樣的。
18．一種成形增強(qiáng)彈性鋪地織物片材適用的非織造纖維墊的方法，所述方法包括如下步驟將多種不規(guī)則狀纖維切成長(zhǎng)度不等的隨機(jī)狀纖維；提供包含至少該隨機(jī)狀纖維的增強(qiáng)纖維淤漿；將該淤漿成形為濕法成網(wǎng)增強(qiáng)纖維非織造纖維墊；將至少一種粘合劑涂敷在增強(qiáng)纖維上；干燥濕法成網(wǎng)纖維墊；及固化粘合劑。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述方法還包括由至少兩種具有不同熱膨脹系數(shù)的不同玻璃成形為多種不規(guī)則狀纖維的步驟。
20．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述方法還包括如下步驟由至少兩種不同玻璃成形為多種不規(guī)則狀纖維；將合成纖維、紡織用玻璃纖維及玻璃棉纖維中的至少一類纖維切成多種短纖維；及所述提供淤漿步驟包括提供還含多種短纖維的增強(qiáng)纖維淤漿。
21．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述將粘合劑涂敷在增強(qiáng)纖維上的步驟包括如下步驟在淤漿中有至少一種熱塑性初次粘合劑，其中初次粘合劑至少呈微粒狀和纖維狀之一形態(tài)，加熱初次粘合劑，以使該初次粘合劑至少部分熔入增強(qiáng)纖維中；及將可固化的二次粘合劑涂敷在增強(qiáng)纖維上；其中所述干燥濕法成網(wǎng)纖維墊步驟包括至少在二次粘合劑涂敷之后干燥纖維墊，且所述固化粘合劑步驟包括至少是一種使該粘合劑發(fā)生交聯(lián)和使該粘合劑固化的步驟。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述干燥濕法成網(wǎng)纖維墊步驟包括只在二次粘合劑涂敷后對(duì)纖維墊進(jìn)行干燥。
23．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中所述將粘合劑涂敷在增強(qiáng)纖維上的步驟還包括將粘合劑涂布在纖維墊上使增強(qiáng)纖維粘結(jié)在一起，以便提供具有明顯的抗平面伸長(zhǎng)性和較低的抗平面壓縮位移的纖維墊。
全文摘要
本發(fā)明是一種適合用來(lái)增強(qiáng)彈性鋪地織物片材(如乙烯基鋪地織物)的非織造纖維墊。該非織造纖維墊是至少包含半卷曲纖維(18)和稍彎曲纖維(20)的增強(qiáng)纖維(14)的片材。最好,大部分(如果不是全部)增強(qiáng)纖維(14)是玻璃制的。然而,包括玻璃纖維和合成纖維的增強(qiáng)纖維(14)也是符合要求的。甚至只包含非玻璃纖維的增強(qiáng)纖維(14)也是可能的。至少采用一種聚合物粘合劑將增強(qiáng)纖維(14)粘結(jié)在一起,以便使纖維墊成為一種可用作增強(qiáng)彈性鋪地織物片材的基材,如用作乙烯基鋪地織物的中間層。由于采用包含不完全直的并能互相聯(lián)鎖的增強(qiáng)纖維(14)的非織造纖維墊,一種襯有這種纖維墊的彈性鋪地織物片材就能顯示出良好的平面壓縮性。
文檔編號(hào)D04H1/70GK1214089SQ97193188
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月20日
發(fā)明者G·S·荷爾威格, S·W·米勒, K·A·霍斯好德 申請(qǐng)人:歐文斯科爾寧格公司