CN1145212A - 具有极好尺寸稳定性的防尘垫及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种在处理过程中具有极好的尺寸稳定性、良好的立绒性能以及出色的图案表现效果的防尘垫，以及生产这种垫的方法，具有极好的尺寸稳定性的防尘垫包括一个基层，其中，底布是一种机织织物或无纺织物，绒毛状的非纺织纤维层连接在基层上，其中上述绒毛状的非纺织纤维层含有低熔点纤维，在其上植入绒头纱线之后，对其进行热固处理，本发明进一步还提供了一种生产这种防尘垫的方法。

Description

具有极好尺寸稳定性的防尘垫及其制造方法

本发明涉及一种防尘垫以及生产该垫的方法，更具体地说，本发明涉及一种在处理过程中具有极好的尺寸稳定性，良好的立绒性能以及出色的图案表现效果的防尘(鞋擦)垫，以及生产这种垫的方法。在本说明书中，防尘垫涉及那些放置在商店，旅馆、医院、办公室和住宅等人们出出进进的门廊和入口处的垫子，其作用是除去鞋底粘附的尘土和脏物，以便防止尘土和脏物进入室内。

大多数防尘垫都是塔夫绸织法的垫，有一个纤维材料的前面，和一个用橡胶或树脂制成的后面。

至今，生产擦鞋垫所采用的方法是在一块底布上植绒，如果需要在无绒表面涂上胶乳，采用加热和加压的方法在无绒表面粘附一层硬质橡胶。

通常，底布要么是机织织物，要么是用作地毯的无纺织物。

任何种类的胶乳都可以使用，如SBR、NBR或类似物，然而，从耐油和耐洗的角度上看NBR是最合适的。

可以采用常规方法如塔夫绸织法、针钩织法等等方法来植绒。

待植入的绒毛可以是任何种类的绒毛，如：尼龙、丙烯、聚酯、棉花、人造纤维或维尼纶的长丝，或是短纤纱。

根据垫子的种类经常粘附一层硬质橡胶(单一类型)，例如，将硬质橡胶切成规则尺寸，在加热和加压条件下，将末硬化的硬质橡胶粘附在非绒面，使其硬化。

至今为止，在生产擦鞋垫的过程中存在这样一个问题，在底布上植绒后的初始织物在用胶乳处理、切割或粘附硬质橡胶的过程中，垫子会变形、弯曲、由于施加在初始织物上的外力，使垫子总是弯折的。在有字符或直线图案的防尘垫中，这种扭曲或变形会损坏产品的外观，降低产品的质量。在它重复使用，洗涤和干燥之后，这种变形的垫产生了对起始平直形态有影响的力，结果，使整个垫子卷曲变形，缩短了其寿命(租用寿命)。

这一点将会更详细描述。从工作效率的角度上来看，在底布植绒得到的初始织物最好尽可能的长，在实际中，使用的也是长的初始织物，这样，长的初始织物必须要卷起或折叠地堆放在货架上，然而，在这种情况下，初始织物会发生变形或永久性的翅曲。

通常，当给初始织物涂覆胶乳时，采用针板拉幅机会在初始织物的宽度方向产生张力，也可以用一涂布辊给初始织物连续涂上胶乳，然后进行干燥散出胶乳中的水。然而，在这种情况下，由于外力的作用，在宽度方向大约5cm/m的变形是不可避免的，在宽度方向右侧和左侧的速度和张力存在小量的偏差，初始织物与初始织物之间的连接处存在偏差以及其它误差。

因此，本发明的目的是提供一种能克服传统防尘垫的上述缺陷的防尘垫，在处理过程中，它具有尺寸稳定性，良好的立绒性能以及出色的图案表现效果，本发明还提供了生产这种防尘垫的方法。

根据本发明，提供了一种具有出色尺寸稳定性的防尘垫，该垫包括一个底布，植在底布一表面的绒毛，以及加在底布非绒表面的弹性底板，其中，底布包括一机织织物或无纺织物的基层，和一层粘附在基层上的绒毛状的非纺织纤维层，上述绒毛状非纺织纤维层是低熔点纤维，当将绒头纱线植入后，对绒毛状非纺织纤维层进行热固处理。

此外，根据本发明，还提供了一种生产尺寸稳定性优异的防尘垫的方法，该方法包括；通过针刺法或网点热粘接法，将一层绒毛状的非纺织纤维层粘接在一机织织物或无纺织物的基层上，从而制备出一种底布，上述绒毛状的非纺织纤维层含有长纤维或短纤维，其中在上述绒毛状非纺织纤维层中均匀分布着低熔点纤维；通过用塔夫绸织法或针钩织法在底布上植入绒毛来制备初始织物；通过对初始织物进行热处理，使绒毛和底布以及底布中的纤维部分粘接，以便使低熔点纤维熔化或***；以及在初始织物的无绒表面加上弹性底板。

本发明的区别特征在于低熔点纤维均匀分布的短纤维或长纤维的绒毛状的无纺织物层，粘附在机织织物或无纺织物的基层上，植绒后进行热固处理，从而能够极大地改进尺寸稳定性，立绒特性及图案表现效果。

首先，在基层上形成的绒毛状非纺织纤维层根本不是为了在底布上植入绒毛，而是为了改善植入绒毛的立毛特性，在底布上植绒后，要对绒毛状的非纺织纤维层进行热固处理，从而使绒毛状非纺织纤维层中的低熔点纤维熔化或软化，以便进行热粘附，对植绒后的结构物进行固化和稳定性处理，从而不管随后的处理如何，都能改善垫子的尺寸稳定性、立绒性能和图案表现效果。

也就是说，根据本发明，通过采用针刺法或网点热粘结法，使低熔点纤维(下文经常指的是熔融粘结组份)均匀分布的短纤维或长纤维绒毛状无纺织层粘结在机织织物或无纺织物的基层上，从而使低熔点纤维均匀分布并粘结在底布表面。然后，在底布上植绒然后是热处理，从而使热熔融粘结组份熔化并***，在绒毛和底布之间并在底布的纤维之中有效地进行粘结。此时，底布具有尺寸稳定性，尤其是具有抗外力如初始织物卷起来包装或折叠所产生的外力的能力。

还要在所植的绒毛与底布之间进行粘接，以增加抗绒毛跑出的可能性，从而得到一种底布与绒毛熔融粘接在一起，具有良好柔韧性和回弹性能的初始织物。

底布具有双层结构，一层机织织物或无纺织物的基层和一层绒毛状的非纺织纤维层。由于熔融粘结组份分布在绒毛状的非纺织纤维层上，在加热前后经过熔融处理的初始织物其柔韧性几乎没有差别。

这与传流的热熔融粘结组份是混合的无纺织物有着根本的差别，在无纺织物中，熔融粘结组份均匀分布在整个底布上，初始织物经过熔融粘结后有很大的硬度，因此，当初始织物用作防尘垫的底布时，由于重复洗涤和干燥过程中产生的弯曲，造成在初始织物中应力集中，结果发生了断裂或类似现象，缩短了使用寿命。然而，本发明克服了这些缺陷，在传统无纺织物中，熔融粘结组份是均匀分布的，而且，低熔点纤维的浓度低，因此很难得到一种足以将绒毛与底布粘结在一起的粘结力。如果试图通过增加熔融粘结组份的比例来加大粘结力，那么由于底布的刚性将要增加，势必会缩短初始织物的寿命。然而正象后面将要描述的那样，尽管熔融粘结组份的浓度低，本发明仍能够获得极好的粘结力。

根据本发明，无论是由无纺织物组成的底布还是由机织织物组成的底布都适用于本发明，尤其是当将熔融粘结组份加到机织织物上时，在底布外周边未粘住的组份也会熔融粘结起来，即使垫子被反复洗涤后也不会磨损。

本发明的突出效果描述如下，当防尘垫上有字符图案如“欢迎”和类似的图案时，以及多色绒毛垫上有顾客自己设计的图案时，可以明显地改善立绒性能，与已有技术的防尘垫相比，大大改善了图案表现效果。也就是说，本发明的防尘垫不同颜色的绒毛很少穿过其边界，轮廊线非常清晰。

在植有不同颜色绒毛的传统防尘垫中，尤其是塔夫绸织法织成的割绒垫，由于后续处理步骤产生的外力，常常使绒毛倒入不同颜色绒毛的区域，使防尘垫的外观变差。绒毛倾倒不仅发生在生产过程，而且还发生在洗涤和复原过程。

根据本发明，底层上设置了一层绒毛状的无纺织纤维层，在植绒之后，通过加热熔融粘结使低熔点组份熔化并***，从而通过热粘结而固定位，由此产生并稳定了立绒性能。

下面将描述具体的机械部件，也就是说，植绒之后，在基布上设置一层含有低熔点纤维的绒毛状非纺织纤维层，在基层上植入分出的低熔点纤维，其结果通过相应地调整植入绒毛的量，来增加在绒毛***区域低熔点纤维的浓度。

然后，由于随后的热处理，绒毛***区域能牢固地固定住，从而增强了立绒性能。即使经过随后的处理步骤，边界也不会混乱，从而得到了一种图案表现效果很好的防尘垫。

作为熔融粘结组份，可以使用任何已知的热熔融粘结组份，如聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚氨酯或具有丝、皮心结构或类似结构的类似物。在绒毛状非纺织纤维层(成罗布棉型纤维层)中，最好其混合比为1～80％的重量百分比。

图1是本发明防尘垫的断面图。

图2是放大的基布断面结构的剖面图。

参见图1所示的本发明的防尘垫1，该垫包括一层底布1，在底布1上用塔夫绸织法织成的绒毛2，贴附在底布无绒表面3上的橡胶底板4。

参见图2所示的底布的断面结构，底层1包括一层机织织物或无纺织物以及一层含有长纤维或短纤维的绒毛状非纺织层6，上述绒毛状的非纺织层6是用针刺7穿过底层，低熔点纤维均匀分布在绒毛状非纺织纤维层6中，在绒毛状非纺织纤维层中的纤维与底布和绒毛2热粘结在一起。

底层2可以是任何一种机织织物、无纺织物或编织物，构成它的纤维可以是任何一种合成纤维，如聚酯纤维、聚酰胺纤维、丙烯酸纤维、或超高分子聚烯烃纤维。最好，纤维由简单的高分子热塑聚酯构成，尤其是聚对苯二甲酸乙酯或对苯二甲酸乙酯。

尽管可以用聚酯纤维构成底层机织织物，还可以使用薄层状的丝，该丝是通过使劲拉伸一聚酯薄膜以增加其拉伸强度，并把它分割成预定的宽度制成的。

在使用机织织物时，对织物结构没有特殊的限制，平纹就可以。然而，如果需要可以采用斜纹织法或其它任何织法。在使用无纺织物的情况下，可以采用纺粘型非织造织物，熔喷法非织造织物或其两者相结合使用。

通常，底层的重量最好是50～500g/m²，可是这取决于垫子的重量。

最好绒毛状的非纺织层由任何一种合成纤维构成，如聚酯纤维、聚酰胺纤维、丙烯酸纤维、或如上所述具有相同样式的超高分子聚烯烃纤维。然而，最好绒毛状非纺织层由高分子热塑聚酯构成，尤其是主要由聚对苯二甲酸乙酯或对苯二甲酸乙酯构成的热塑性共聚物。

作为包含在绒毛状非纺织纤维层中的低熔点纤维，可以使用任何已知的低熔点聚酯、聚烯烃、聚酰胺或聚氨酯的熔融粘结丝。低熔点纤维的熔点低于那些通常熔点为60℃～200℃纤维的熔点。

通常，通过在纤维成形聚合物中掺入共聚组份来制备低熔点熔融粘结纤维。低熔点纤维的最佳实例是低熔点的共聚聚酯，尤其是聚合(对苯二甲酸乙酯/间苯二酸酯)。低熔点纤维的另一优选例子是低熔点的共聚聚酰胺。

低熔点纤维可以单独由上述低熔点共聚物构成，或者由低熔点共聚物的纤维与其它通常的纤维成形聚合物共同组成，如包含芯壳结构或双金属(边对边)结构的纤维。

最好在绒毛状非纺织纤维层中混入重量百分比占1～80％，优选的是50％的低熔点纤维。也就是说，当混入的低溶点纤维的量比上述范围小时，稳定尺寸的效果不如上述范围内数量值的效果。另一方面，低熔点纤维会失去柔韧性。

至少在由机织织物或无纺织物构成的底布的上侧面(绒面侧)或两个侧面上设置至少一层用于绒毛状非纺织纤维层成形的网状物，通过已广泛使用的针刺法将基层与绒毛状非纺织纤维层固定在一起作为一个整体结构，即使针刺之后，网状物仍保持非常膨松的状态。

最好构成绒毛状非纺织纤维层的纤维是单一尺寸的丝，通常是0.1～50支，尤其是1～20支，单丝可以是所谓的长丝或短丝。最好绒毛状非纺织纤维层有一保护网，它可以是纺丝粘合的网。通常，绒毛状非纺织层的重量为20～500g/m²，最好该重量占基层重量的5～200％。通常希望针刺密度不小于1000穿孔/m²。

被植入底布的绒毛丝可以是一种或两种或多种棉花纤维、人造纤维、聚乙烯醇纤维、丙烯纤维、尼龙纤维或其它合成纤维的短纤纱，或是复丝纱。最好，塔夫绸绒毛的长度通常为3～20mm，该绒毛可以是割绒、起圈绒头，还可以是卷曲的或非卷曲的绒毛。此外，绒头长度可以是恒定的或不同的，例如也可以是高割低成圈等等。绒毛的总厚度在300～10000支的范围内改变，在已知的条件下进行植绒，每一英寸的织针数为3～20，每一英寸的线圈数为3～20。

对在底布上植入绒毛得到的初始织物进行热固处理(热处理)，热处理是熔融低熔点纤维，在高于低熔点纤维的熔点的温度下对初始织物进行加热处理，对初始织物进行这样的热处理是为了在随后的处理中不发生变形。因此，很重要的一点是使初始织物在不受约束的状态进行热处理，以使没有闭合力作用于初始织物上。最好采用热空气循环炉、远红外加热或蒸汽加热进行热处理。共聚聚酰胺和共聚聚酯的湿熔点低于它们的干熔点，因此，蒸汽加热是一种非常有效的热处理方式。

对于作为底板的橡胶层，可以使用各种弹性聚合物，如丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、聚丁二烯橡胶(BR)、聚异戊二烯(IIB)、丁基橡胶、天然橡胶、二元乙丙橡胶(EPR)、三聚乙丙橡胶(EPDM)、聚氨基甲酸乙酯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、软氯乙烯树脂等等。然而，从耐油和耐侯性的角度来说，最好使用丁腈橡胶(NBR)。

在形成橡胶层时，可以掺入已知量的掺合剂，如硫化或有机硫化剂、硫化促进剂、软化剂、抗老化剂、填料、分散剂、增塑剂、着色剂和类似的添加剂。

在形成整体结构的垫子时，可采用辊、Bumbury混合器或类似的设备对上述橡胶组份进行揉搓，然后将该混合物模压成薄板，接着在其上放置一用塔夫绸织法织成的垫。然后，在一压力模腔内支该层压板加热并加压，同时进行粘结和硫化。

为了增加橡胶与底布之间的粘接强度，可在底布的非绒表面涂上一层与橡胶板同属一类的橡胶乳。或者，事先在上述表面涂上粘结剂，如乙二酸二乙酯/乙烯的共聚物或粘结促进剂。

最好，橡胶板的重量为500～4000g/m²，按下述方式将橡胶板与底布粘结在一起形成一个整体结构，即，使橡胶板的边稍稍伸出底布的边。

最好在0.1～20Kg/mm²的压力下，在100～200℃的温度范围内通过硬化进行粘接。

本发明不仅可通过将橡胶板粘接在初始织物上形成一个整体结构得到这种垫子，而且还可用于得到所谓的分离式的垫子，其中，将垫子放置在一个单独的橡胶基板上。

在这种情况下，可以在初始织物的非绒面涂上弹性胶乳，然后进行固化。最好，胶乳的量(固体组份)的量为50～3000g/m²。

本发明的垫子上的绒头纱线可吸收并收容粘附于鞋底的灰尘和脏物，为了进一步提高上述作用效果，可以在该绒头纱线上涂上吸尘油或浸沾上吸尘油。作为吸尘液，可以使用矽物油，如液态石蜡、轴润滑油、烷基苯油、合成双酯润滑油、蓖麻油，或合成油或植物油，或者日本专利公开号1019/1978和37471/1978中公开的那些吸尘剂水熔液。通常，吸收剂的使用量为0.01～200g/m²。

下面将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

绒头：BCF尼龙

      6线圈/英寸，织针号5/32

      绒头长度9mm，重880g/m²，割绒

胶乳：NBR胶乳300g/cm²(固体含量46％)

通过采用下列底布A和B来制备样品，被表示为样品1-A和1-B。

底布A和B是用塔夫绸法织成的，具有上述绒毛结构，在180℃的温度下，对样品1-B连续加热5分钟。

在上述初始织物上涂上胶乳，在175℃的温度下干燥15分钟，切割成70×85cm的块，对其进行加热，并在10kg/cm²的压力下，在170℃的温度下，与厚度为1.8mm的末硬化橡胶板一起被硬化15分钟。

底布A：聚酯平纹织物    200g/m²

底布B：聚酯平纹织物    150g/m²

       *聚酯棉         100g/m²

(低熔点绒毛纤维的重量百分比为25％)

聚酯棉是用针针刺而成的。

切割上述垫子，并在针脚方向和行距方向对50个样品进行变形度的测量(表1)。

将上述垫放置在一天有2000步行穿过的地方，共放置3天，然后进行清洗，这样重复40次，10次之后，根据绒毛穿越的数量测量图案的变化情况(表2)。

                   表1

变形度mm    A     B

针脚方向    3mm  0mm

行距方向    34mm 0.5mm

             表2

           A         B

一次后    55绒头    5绒头

十次后    83绒头    4绒头

根据黑绒头穿越到白绒头中的数量测定图案变化情况。

从表1可以明显地看到初始织物图案的变形情况，从表2可以很明显地看到穿越的绒头数的差异，即使使用40次之后，垫子B也不会出现卷曲或破裂。

垫子A在一侧大约有三个地方出现大约2mm～5mm的卷曲，上述垫子B的初始织物的图案没有发生变形，保持了良好的立绒性能，没有发生卷曲变形。

根据本发明，将短型或长型绒毛状非纺织层粘接在一机织织物或一无纺织物的基层上，在上述绒毛状非纺织层中均匀分布着低熔点纤维，然后经过植入绒毛后，进行热固处理，从而能够显著地改善垫子的尺寸稳定性，立绒性能和图案表现效果。

Claims (6)

1.一种具有出色的尺寸稳定性的防尘垫，包括一基布，植在底布一表面的绒毛，以及贴附在底布非绒面的弹性底板，其中，底布包括一机织物或无纺织物的基层，和一层粘接在基层上的绒毛状非纺织纤维层，上述绒毛状非纺织纤维层含有低熔点纤维，在将绒头纱线植入后，对绒毛状非纺织纤维层进行热固处理。

2.如权利要求1所述的垫子，其特征是绒毛状非纺织纤维层含有重量百分比为5～50％的低熔点纤维。

3.如权利要求1所述的垫子，其特征是低熔点纤维包括低层含有重量百分比为5-50％的低熔点纤维。

4.如权利要求1所述的垫子，其特征是绒毛状非纺织纤维层是长型或短型的纤维层，通过针刺法连接到基层上。

5.如权利要求1所述的垫子，其特征是基层的重量为30～300g/m²，绒毛状非纺织纤维层占基层重量的50～90％。

6.一种生产具有极好的尺寸稳定性防尘垫的方法，包括：通过采用针刺法或网点热粘接法，将绒毛状非纺织纤维层粘接在一机织织物或无纺织物的基层上，从而制备底布，上述绒毛状的非纺织纤维层含有长纤维或短纤维，其中，在上述绒毛状非纺织纤维层中均匀分布着低熔点纤维；通过用塔夫绸织法或针钩织法在底布上植入绒毛来制备初始织物；通过对初始织物进行热处理，使绒毛、底布以及底布中的纤维部分粘接在一起，以使低熔点纤维熔化或***；在初始织物的无绒表面加上弹性底板。