DE60024869T2

DE60024869T2 - Fussel-beständige teppiche

Info

Publication number: DE60024869T2
Application number: DE2000624869
Authority: DE
Inventors: H. Jeffrey MUMM; C. Hugh GARDNER
Original assignee: Propex Fabrics Inc
Current assignee: Propex Operating Co LLC
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2020-10-28
Also published as: CA2389068A1; US20060204711A1; CA2389068C; DE60024869D1; US7018492B1; EP1240381A1; ATE312969T1; AU1239001A; EP1240381B1; WO2001032976A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Teppiche und deren Herstellung und insbesondere Teppiche und eine Teppichherstellung, bei der thermoplastische Bindemittel beteiligt sind.
Hintergrund der Erfindung
Getuftete Teppiche umfassen im Allgemeinen ein Grundgewebe, Polgarn und ein Bindemittel. Das Polgarn durchdringt das Grundgewebe derart, dass eine Vielzahl an Büscheln aus einer Seite des Grundgewebes herausragt und eine Vielzahl an Polygarnmaschen auf einer gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Das Bindemittel ist auf der Maschenseite vorhanden, wo es die Büschel in und mit dem Grundgewebe verankert. Viele Teppiche schließen auch ein zusätzliches Grundgewebe für eine zusätzliche Stabilität ein. In solchen Teppichen durchdringt das Polgarn typischerweise ein Primärgrundgewebe, wie oben beschrieben, und an der Maschenseite ist ein relativ offen gewebtes Sekundärgrundgewebe mittels eines Bindemittels gesichert. Alternative Strukturen, bei denen ein Polgarn ein Verbundgrundgewebe aus zwei oder mehreren einzelnen Komponenten durchdringt, wie übereinander gelegte doppelte Primärgrundgewebe oder Primär- und Sekundärgrundgewebe, sind ebenfalls bekannt, wobei kürzlich ein Beispiel in der Internationalen Anmeldung WO 98/49000 offenbart wurde. Bei der Herstellung von Teppichen wird ein Grundgewebe mit einem Polgarn getuftet und wird die Maschenseite des getufteten Grundgewebes typischerweise mit einer flüssigen Bindemittelzubereitung beschichtet, die in der Lage ist, zu einem festen Bindemittel zu härten, das die Büschel mit der Maschenoberfläche oder zwischen dieser Oberfläche und einem zusätzlichen Grundgewebe verankert. Das Bindemittel wird sowohl vor als auch nach dem Härten üblicherweise als eine "Rückenbeschichtung" bezeichnet.
Derzeit werden meistens Polypropylengewebe als Grundgewebe verwendet. Polgarne umfassen eine Vielzahl an Filamenten und sind typischerweise kontinuierliche Multifilamentgarne oder Spinnfasergarne. Filamente von Garnen, die am häufigsten als Polgarne verwendet werden, umfassen synthetische Harze wie Nylon, Olefin, Polyester und Acrylfasern, obwohl auch Garne aus natürlichen Fasern wie Wollgarne verwendet werden. Herkömmliche Rückenbeschichtungen sind üblicherweile teilchengefüllte wässrige Latizes von organischen Polymerzusammensetzungen, die beim Erwärmen vulkanisieren oder aushärten, um ihre wässrigen Bestandteile auszutreiben. Vernetzbare Styrol-Butadien-Copolymere werden am üblichsten als die organischen Polymere von Rückseitenzubereitungen verwendet. Der am üblichsten verwendete Teilchenfüllstoff ist Calciumcarbonat und ist typischerweise in signifikanten Mengen (z. B. 60–85 Gew.-%) vorhanden, um Viskositäten zu verleihen, die hoch genug sind, um eine gleichförmige Anwendung von Rückenbeschichtungen mittels einer einfachen Ausrüstung über die gesamte Oberfläche eines Teppichzwischenaufbaus zu ermöglichen.
Obwohl carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymere am üblichsten in gefüllten Latexbindemitteln verwendet werden aufgrund der Kosten und der Leistungsfähigkeit, sind die ausgehärteten Bindemittel wegen der Aufnahme von Wasser und der Neigung zum deutlichen Verlust der Festigkeit im nassen Zustand mit Nachteilen behaftet. Es wurde vorgeschlagen, solche Schwierigkeiten durch eine Verwendung von Bindemitteln auf Basis von thermoplastischen Harzen zu verringern oder zu eliminieren. Im Allgemeinen beinhalten Vorschläge dieser Art das Binden der Polgarnmaschen an ein Grundgewebe oder an mehrere Grundgewebe durch Kühlen eines erweichten oder geschmolzenen thermoplastischen Harzes im Kontakt mit der Maschenseite eines getufteten Grundgewebes und, falls verwendet, mit einem zusätzlichen Grundgewebe zur Verfestigung des Harzes. Thermoplastische Harze, die zum Verkleben der Maschen und des Grundgewebes verwendet werden, sind solche, die bei Temperaturen, die üblicherweise im Zusammenhang mit der Verwendung von Teppichen stehen, in fester Form existieren aber bei Temperaturen, die niedrig genug sind, dass die anderen Komponenten der Teppiche nicht beschädigt werden, erweicht oder geschmolzen werden können im Kontakt mit Grundgeweben und Polgarnmaschen oder erweicht oder geschmolzen werden können und dann im erweichten oder geschmolzenen Zustand in Kontakt gebracht werden mit den Grundgeweben und Maschen. Teppiche, die unter Verwendung solcher Bindemittel hergestellt werden, sind beständiger gegenüber einem Verlust der Festigkeit aufgrund einer Wasseraufnahme als Teppiche mit herkömmlichen ausgehärteten carboxylierten Styrol-Butadien-Copolymerbindemitteln. Solche alternativen Bindemittel können gegenüber herkömmlichen Teppichen auch Vorteile aufzeigen, da thermoplastische Bindemittel besser geeignet sind zum Recyceln für ein Schmelzverarbeiten als herkömmliche Bindemittel. Während Polgarne und Grundgewebe, die am häufigsten in Teppichen verwendet werden, hauptsächlich aus thermoplastischen Harzen bestehen, die in der Lage sind, in Schmelzformprozessen wiederverwendet zu werden, enthalten gehärtete Latexbindemittel typischerweise Niveaus an vernetzten Polymerfeststoffen, die aufgrund eines Brennens, einer Rauchbildung und einer Verschlechterung des Flusses der geschmolzenen Harze ein derartiges Wiederverarbeiten unpraktisch machen.
AdBac^® Composite System Teppiche mit Grundgeweben, die von Amoco Fabrics and Fibers Company hergestellt und verkauft werden, sind ein Beispiel für bekannt Teppiche mit thermoplastischen Bindemitteln. Solche Teppiche besitzen im nassen Zustand eine bessere Tuftschlingenhaftfestigkeit als herkömmliche Teppiche. Sie sind auch leichter, flexibler und leichter zu handhaben als herkömmliche Teppiche und sind daher einfacher zu verlegen. Sie können über einen beträchtlich breiteren Temperaturbereich verlegt werden und ihre Grundgewebe und Bindemittel erfordern ein größeres Potential für ein Schmelzwiederverarbeiten. Die Internationale Anmeldung PCT/US96/03485 offenbart Teppiche, Grundgewebe und eine Teppichherstellung, bei denen Bindemittel beteiligt sind, die thermoplastische Harze umfassen und im Wesentlichen frei von Latizes und mineralischen Füllstoffen sind, einschließlich AdBac^® Composite System Teppiche und Grundgewebe und deren Bindemittel.
Andere Vorschläge und Konzepte für Teppiche, die hergestellt werden unter Verwendung von erweichten oder geschmolzenen thermoplastischen Harzzusammensetzungen, die im Kontakt mit Polgarnmaschen eines getufteten Grundgewebes und/oder eines Sekundärgrundgewebes gekühlt werden, sind zu finden in US 4,844,765 , welche ein Laminieren von getufteten Grundgeweben auf Sekundärgrundgewebe mit einem Heißschmelzklebstoffverbundbogen offenbaren; in US 5,240,530 , welche ein Laminieren von getufteten Grundgeweben auf Sekundärgrundgewebe mittels eines Bogens aus extrudiertem isotaktischem Polypropylen offenbart; in US 5,532,035 , welche getuftete Grundgewebe einer einzelnen thermoplastischen Zusammensetzung offenbart, in welcher ein Primärgrundgewebe aus nichtgewebten Polyesterfasern und niedrigschmelzenden Polyesterbindemittelfasern mit Polyesterpolgarn getuftet wird und die Büschel verankert werden und ein Sekundärgrundgewebe durch ein teilweises Schmelzen des Primärgrundgewebes und dann Kühlen laminiert wird; und in EPA 80304253.0 , welche getuftete Florgewebe offenbart, in welchen Büschel an einem Primärgrundgewebe gesichert werden und eine Ankerbeschichtung ausgebildet wird durch Nadelung von niedrigschmelzendem Nylon oder anderen Fasern an das Grundgewebe, Tuften des genadelten Grundgewebes und Schmelzen der Fasern auf einer Seite des Grundgewebes, die der Floroberfläche gegenüberliegt.
Eine Schwierigkeit bei Teppichen mit thermoplastischen Bindemitteln ist jedoch deren Neigung zum Fusseln während der Verwendung. Ein Fusseln tritt auf, wenn einzelne Filamente der Garnbüschel aus den Büscheln gezogen werden und als solche in einer fusseligen Erscheinung verbleiben, sich von dem Teppichflor abpillen und im Laufe der Zeit eine ungleichmäßige lichte Erscheinung auftritt. Für viele Arten von Teppichen ist das Fusseln weniger häufig und ernst, wenn die Teppiche mit herkömmlichen wässrigen Latexbindemitteln hergestellt werden. Der Unterschied kann zurückgeführt werden auf unterschiedliche Eigenschaften und ein unterschiedliches Verhalten der erweichten oder geschmolzenen Harze von thermoplastischen Bindemitteln und von wässrigen flüssigen Latexzubereitungen, die als Bindemittel verwendet werden.
Im Fall von herkömmlichen wässrigen Latexbindemitteln macht deren flüssige Natur eine gleichförmige Anwendung einfach und kostengünstig. Die Fließeigenschaften sind leicht zu steuern, um ein wirksames Beschichten der Maschenoberfläche des Grundgewebes und ein Benetzen der Filamente der Maschen durch ein einfaches Anpassen des Füllstoffs, Polymers und Wassergehalts zu erreichen. Im Zusammenhang mit herkömmlichen, in hohem Maße gefüllten Zubereitungen werden manchmal nichtgefüllte Latexzuberei tungen oder Latexzubereitungen mit geringer Viskosität verwendet. Bei den meisten Teppichaufbauten und bei den am üblichsten verwendeten Materialien für den Aufbau führt ein Erwärmen zum Austreiben von Wasser und zum Aushärten der Latexbindemittel zu einer guten Bindung der Maschen an die Grundgewebe und der Filamente innerhalb der Maschen. Es können auch Tenside verwendet werden, um die Oberflächenspannungen von Bindemittelzubereitungen in Bezug auf Tuftmaschen und Grundgewebe einzustellen. Aus der US 4,654,247 ist auch das Grundieren von Polgarnmaschen für eine Anwendung von Latexbindemitteln bekannt, indem vor dem Bindemittel eine wässrige Dispersion eines Tensids oder eines Polymers mit einer Oberflächenspannung, die geringer als oder gleich wie die der Polgarne ist, aufgebracht wird; wobei berichtet wird, dass die Grundierung die Aufnahme von Bindemittel durch die Polgarne fördert und ein Fusseln von Garnen verringert, die aufgrund von Behandlungen gegen Verschmutzung, Fleckbildung, Moder, Schimmel und statische Aufladung einer Durchdringung mit Bindemitteln widerstehen.
Bei thermoplastischen Bindemitteln sind die Dispersibilität, die Fließeigenschaften und die Affinität zu Grundgeweben und Polgarnen von geschmolzenen thermoplastischen Harzen weniger förderlich für eine effektive Anwendung und Bindung. In einigen Fällen wird eine gleichförmige Anwendung von thermoplastischen Bindemitteln durch deren physikalische Form behindert. Zum Beispiel sind thermoplastische Bindemittel in der Form von losen Fasern schwierig auf kontinuierliche und gleichförmige Weise aufzubringen; kann ein Schmelzen und Kühlen unregelmäßige Lücken und dicke und dünne Bereiche an Bindemittel erzeugen, wodurch ganze Maschen oder Gruppen von Maschen nicht gebunden oder lediglich oberflächlich gebunden verbleiben. Pulverförmige thermoplastische Bindemittel können etwas gleichförmiger aufgebracht werden, jedoch ist dazu üblicherweise eine spezielle Ausrüstung notwendig. Thermoplastische Folien, Bögen, Beschichtungen und Fließstoffe neigen zu einer höheren Effektivität, wobei diese nicht nur aufgrund ihrer bogenförmigen oder gewebeartigen Form für eine Anwendung auf die gesamte Maschenseite eines getufteten Grundgewebes gut geeignet sind, sondern auch, weil sie derart hergestellt werden können, dass sie das thermoplastische Bindemittelharz in gleichbleibenden Gewichtsanteilen pro Einheit der Fläche bereitstellen können. Jedoch auch die gleichförmiger aufbringbaren thermoplastischen Bindemittel leiden unter hohen Viskositäten und einem schlechten Fluss der geschmolzenen Harze im Vergleich mit flüssigen Latexbindemitteln. Oberflächenspannungen der geschmolzenen Harze können auch die Affinitäten zu Polgarnen und Grundgeweben verschlechtern und können nicht so einfach angepasst werden wie die der wässrigen Latizes.
Aus welchen Gründen auch immer, ein Fusseln bei Teppichen mit thermoplastischen Bindemitteln ist ein Problem und ein Hindernis für eine breitere Realisierung der Vorteile solcher Teppiche. Es besteht eine Notwendigkeit zur Verbesserung, so dass Filamente von Polgarnbüscheln wirksamer in den Teppichen gehalten werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung stellt eine Lösung der oben beschriebenen Schwierigkeiten zur Verfügung.
Im Speziellen stellt die Erfindung ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert ist, zur Herstellung von Teppichen zur Verfügung, welches die folgenden Schritte umfasst: (1) Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Grundgewebes mit einer Maschenseite, die eine Vielzahl an Ma schen aus Polgarn, welches Filamente umfasst, aufweist, wobei vor dem Verbinden des Grundgewebes mit den Maschen Filamente einer Vielzahl der Maschen mit einem organischen Polymer gebunden werden, das in einer Menge vorhanden ist, die von 6,78 bis 102 g/m² (0,2 bis 3 osy) reicht; (2) In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einer thermoplastischen Bindemittelsuspension, -dispersion oder -emulsion, umfassend ein thermoplastisches Polyethylen-, Polypropylen- oder Ethylen-Propylen-Homopolymer- oder -Copolymerharz, das zumindest im Wesentlichen frei von wärmehärtbaren, vernetzten oder vernetzbaren Komponenten und anorganischen Teilchen ist und bei einer Temperatur erweicht oder schmilzt, die unterhalb einer Temperatur liegt, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, oder das, wenn es erweicht oder schmilzt, das getuftete Grundgewebe ohne ein derartiges Beschädigen kontaktieren kann; (3) Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels, um das Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen oder zu schmelzen; und (4) Kühlen des getufteten Grundgewebes mit erweichtem oder geschmolzenem Harz in Kontakt mit der Maschenseite und gegebenenfalls einem zusätzlichen Grundgewebe, um das Harz zu verfestigen, wodurch das Grundgewebe und die Maschen und gegebenenfalls das zusätzliche Grundgewebe verbunden werden.
Die Erfindung stellt somit ein Verfahren zur Herstellung von getufteten Teppichen unter Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln zur Verfügung, bei dem eine verbesserte Bindung erreicht wird.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen zur Verfügung, bei dem die Filamente der Vielzahl an Maschen mit dem organischen Polymer gebunden werden durch (a) Anwenden einer Maschenbindungszusammensetzung, umfassend (i) eine flüssige Komponente, die bei einer Temperatur siedet oder verdampft, derart, dass sie durch Erwärmen unterhalb einer Temperatur entfernt werden kann, bei welcher das getuftete Grundgewebe und, falls vorhanden, das zusätzliche Grundgewebe durch Wärme beschädigt werden, und (ii) eine organische Polymerkomponente, die die Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente bindet, und (b) Erwärmen zum im Wesentlichen Entfernen der flüssigen Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes und, falls vorhanden, des zusätzlichen Grundgewebes.
Die Erfindung stellt auch einen getufteten Teppich, wie er in dem anhängenden Anspruch 16 definiert ist, zur Verfügung, der ein Grundgewebe, Polgarn, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, und ein Bindemittel umfasst, wobei das Polgarn das Grundgewebe derart durchdringt, dass eine Vielzahl an Büscheln des Polgarns aus einer Oberfläche des Grundgewebes herausragt und eine Vielzahl an Polgarnmaschen auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Grundgewebes angeordnet ist und eine Vielzahl an Maschen im Teppich mit dem thermoplastischen Bindemittel gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Bindemittel ein thermoplastisches Polyethylen-, Polypropylen- oder Ethlen-Propylen-Homopolymer- oder Copolymerharz umfasst, das im Wesentlichen frei von vernetzten polymeren Feststoffen und anorganischen Teilchen ist, und eine Vielzahl an Filamenten der Maschen durch eine organische Polymerkomponente gebunden ist, welche in dem Teppich in einer Menge vorhanden ist, die von 6,78 bis 102 g/m² (0,2 bis 3 osy) reicht.
Die Teppiche gemäß der Erfindung besitzen eine verbesserte Fusselbeständigkeit. In einigen Fällen ist auch die Tuftschlingenhaftung verbessert. Solche Verbesserungen werden erreicht, während andere Vorteile von Teppichen mit thermoplastischen Bindemitteln, wie eine gute Beibehaltung der Tuftschlingenbindungsfestigkeit im nassen Zustand, ein geringeres Gewicht, größere Flexibilität, leichtere Verlegbarkeit bei kaltem Wetter und kaltem Klima und ein größeres Potential für eine Schmelzwiederverarbeitung, beibehalten werden.
Gemäß der Erfindung können getuftete Teppiche durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend ein Kleben an eine Maschenseite eines getufteten Grundgewebes einer Vielzahl an Maschen eines Polgarns, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, durch Kühlen eines thermoplastischen Bindemittels, das ein erweichtes oder geschmolzenes thermoplastisches Harz umfasst, in Kontakt mit der Maschenseite und gegebenenfalls mindestens einem zusätzlichen Grundgewebe zum Verfestigen des Harzes, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor das Harz verfestigt, auf eine Vielzahl der Maschen eine Maschenbindungszusammensetzung angewendet wird, die eine flüssige Komponente, die bei einer Temperatur siedet oder verdampft, die derart ist, dass sie durch Erwärmen unterhalb einer Temperatur, bei der das getuftete Grundgewebe und, falls vorhanden, das zusätzliche Grundgewebe durch Wärme beschädigt werden, entfernt werden kann, und eine organische Polymerkomponente, die die Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente bindet, umfasst; und dass, nachdem die Maschenbindungszusammensetzung aufgebracht wurde, jedoch bevor das Harz sich verfestigt, die auf die Maschen aufgebrachte Maschenbindungszusammensetzung erwärmt wird, um im Wesentlichen die flüssige Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes und, falls vorhanden, des zusätzlichen Grundgewebes zu entfernen.
Die Erfindung fasst auch ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen ins Auge, umfassend die folgenden Schritte: Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Grundgewebes mit einer Maschenseite, die eine Vielzahl an Ma schen aus Polgarn, welches Filamente umfasst, aufweist, wobei Filamente einer Vielzahl der Maschen mit einem organischen Polymer gebunden werden; In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, das ein thermoplastisches Harz umfasst, das bei einer Temperatur erweicht oder schmilzt, die geringer ist als eine Temperatur, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, oder das, wenn es erweicht oder geschmolzen ist, das getuftete Grundgewebe ohne ein derartiges Beschädigen kontaktieren kann; Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels, um das Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen oder zu schmelzen; und Kühlen des getufteten Grundgewebes mit erweichtem oder geschmolzenem Harz in Kontakt mit der Maschenseite und gegebenenfalls einem zusätzlichen Grundgewebe, um das Harz zu verfestigen.
Gemäß der Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen auch beschrieben werden durch die Schritte, umfassend:
Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Grundgewebes, das ein Grundgewebe umfasst und eine Florseite und eine gegenüberliegende Maschenseite aufweist, wobei die Florseite eine Vielzahl an Büscheln des Polgarns, das eine Vielzahl von Filamenten umfasst, aufweist und die Maschenseite eine Vielzahl an Maschen des Polgarns aufweist;
In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, das ein thermoplastisches Harz umfasst, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe gebracht zu werden ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes;
Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels, um das thermoplastische Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen;
Kühlen des thermoplastischen Bindemittels, wobei das erweichte Harz davon in Kontakt mit zumindest der Maschenseite des getufteten Grundgewebes steht, um das thermoplastische Harz zu verfestigen;
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzliche Schritte umfasst, umfassend ein Anwenden auf eine Vielzahl von Maschen vor dem Verfestigen des Harzes einer Maschenbindungszusammensetzung, die eine flüssige Komponente, die in der Lage ist, durch Erwärmen auf eine Temperatur, die geringer als eine Temperatur ist, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, entfernt zu werden, und eine organische Polymerkomponente, die in der Lage, Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente zu binden, umfasst; und nach einem Anwenden der Maschenbindungszusammensetzung, aber vor einem Verfestigen des Harzes Erwärmen der Maschenbindungszusammensetzung zum Entfernen der flüssigen Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes.
Das Verfahren zur Herstellung von Teppichen der Erfindung kann auch Folgendes umfassen:
Binden einer Vielzahl an Maschen eines Polgarns, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, an eine Maschenseite eines getufteten Grundgewebes durch Kühlen eines Bindemittels, das ein erweichtes thermoplastisches Harzumfasst, in Kontakt mit der Maschenseite, um das Harz zu verfestigen;
Anwenden auf eine Vielzahl der Maschen vor dem Verfestigen des Harzes einer Maschenbindungszusammensetzung, die eine flüssige Komponente, die in der Lage ist, durch Erwärmen auf eine Temperatur, die geringer als eine Temperatur ist, bei der das getuftete Grundgewebe durch wärme beschädigt wird, entfernt zu werden, und eine organische Polymerkomponente, die in der Lage ist, Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente zu binden, umfasst; und
Erwärmen der Maschenbindungszusammensetzung nach deren Anwendung auf die Maschen und vor einem Verfestigen des Harzes auf eine Temperatur, die geringer als eine Temperatur ist, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, um die flüssige Komponente zu entfernen.
Zusätzlich kann die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines getufteten Teppichs zur Verfügung stellen, das die folgenden Schritte umfasst:
Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Grundgewebes, das ein Grundgewebe und Polgarn, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, umfasst, wobei das Polgarn das Grundgewebe durchdringt und eine Floroberfläche, die eine Vielzahl an Büschel umfasst, auf einer Seite des Grundgewebes und eine Vielzahl an Maschen auf einer gegenüberliegenden Seite des Grundgewebes bildet;
Anwenden auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes und in Kontakt mit einer Vielzahl der Maschen einer Maschenbindungszusammensetzung, die eine flüssige Komponente, die in der Lage ist, durch Erwärmen auf eine Temperatur, die geringer als eine Temperatur ist, bei der das getuftete Grundgewebe durch wärme beschädigt wird, entfernt zu werden, und eine organische Polymerkomponente, die in der Lage ist, Filamente der Maschenseite nach dem Entfernen der flüssigen Komponente zu binden, umfasst;
In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem Bindemittel, das ein thermoplastisches Harz, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe gebracht zu werden ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes, umfasst;
Erwärmen des getufteten Grundgewebes in Kontakt mit der Maschenbindungszusammensetzung zum Entfernen der flüssigen Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes;
Erwärmen des Bindemittels, um das thermoplastische Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen; und
Kühlen des Bindemittels mit dem erweichten Harz in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes, um das Harz zu verfestigen.
Die Erfindung schließt ferner die Herstellung von Teppichen ein, die eine zusätzliche Grundgewebestruktur, die von dem getufteten Grundgewebe getrennt ist, umfasst. Somit kann die Erfindung als ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen beschrieben werden, das die folgenden Schritte umfasst:
Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Primärgrundgewebes mit einer Florseite, die Polgarnbüschel umfasst, und einer gegenüberliegenden Seite mit einer Vielzahl an Maschen des Polgarns;
Anwenden auf eine Vielzahl der Maschen einer Maschenbindungszusammensetzung, die eine flüssige Komponente, die in der Lage ist, durch Erwärmen auf eine Temperatur, die geringer als eine Temperatur ist, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, entfernt zu werden, und eine organische Polymerkomponente, die in der Lage ist, Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente zu binden, umfasst;
In-Kontakt-Bringen des getufteten Primärgrundgewebes, eines zusätzlichen Grundgewebes und eines Bindemittels, umfassend ein thermoplastisches Harz, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe und dem zusätzlichen Grundgewebe geschmolzen zu werden oder geschmolzen zu werden und dann in Kontakt gebracht zu werden mit dem getufteten Grundgewebe und dem zusätzlichen Grundgewebe ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes oder des zusätzlichen Grundgewebes, um eine Zwischenstruktur auszubilden, bei der ein Bindemittel zwischen der Maschenseite des getufteten Primärgrundgewebes und dem zusätzlichen Grundgewebe angeordnet ist;
Erwärmen des getufteten Primärgrundgewebes oder der Zwischenstruktur nach einem Anwenden der Maschenbindungszusammensetzung, um die flüssige Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Primär- oder zusätzlichen Grundgewebes zu entfernen;
Erwärmen des Bindemittels, um das thermoplastische Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Primär- oder zusätzlichen Grundgewebes zu erweichen; und
Kühlen der Zwischenstruktur mit dem thermoplastischen Harz in erweichter Form, um das Harz zu verfestigen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt verbesserte Teppiche zur Verfügung, die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellt sind.
Getuftete Teppiche, die durch die oben beschriebenen Verfahren hergestellt sind, umfassen ein Grundgewebe, Polgarn, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, und ein thermoplastisches Bindemittel, wobei das Polgarn das Grundgewebe derart durchdringt, dass eine Vielzahl an Büscheln des Polgarns aus einer Oberfläche des Grundgewebes herausragt und eine Vielzahl an Polgarnmaschen auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Grundgewebes angeordnet ist und eine Vielzahl an Maschen mit dem thermoplastischen Bindemittel an das Grundgewebe gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl an Filamenten der Maschen durch eine organische Polymerkomponente gebunden ist. Teppiche gemäß der Erfindung können ferner ein zusätzliches Grundgewebe umfassen, das mit dem thermoplastischen Bindemittel mit zumindest den Maschen verbunden ist.
Das erfinderische Verfahren wird unter Bezug auf "Schritte" beschrieben, um dadurch deutlich zu machen, dass, soweit nicht anderweitig explizit erwähnt, es die physikalischen Manipulationen oder Arbeitsschritte sind, ohne Bezug auf einen zeitlichen Ablauf oder eine Reihenfolge, welche das erfinderische Verfahren ausmachen. Soweit dies im Zusammenhang nicht anderweitig deutlich ausgedrückt wird, können die Schritte zusammen oder getrennt oder in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden.
Darüber hinaus sollte für diese Zwecke der Ausdruck "thermoplastisches Bindemittel" so zu verstehen sein, dass er ein Material kennzeichnet, das ein thermoplastisches Harz umfasst und keine zugegebenen wärmehärtbaren, vernetzten oder vernetzbaren Komponenten bis zu einem Ausmaß enthält, bei dem die fundamentalen thermoplastischen Eigenschaften des Harzes verringert werden im Zustand eines Kunststoffs oder beim Werden eines Kunststoffs oder beim Erweichen oder Formen unter Anwendung einer geeigneten wärme. Geringere Mengen an vernetzten oder vernetzbaren Komponenten oder Gruppierungen, die in im Handel erhältlichen thermoplastischen Harzen inhärent vorhanden sind oder während deren Schmelzverarbeitung gebildet werden, sind durch den Begriff "thermoplastisches Bindemittel" nicht ausgeschlossen, wie auch solche Komponenten oder Gruppierungen, die zu thermoplastischen Har zen oder Bindemitteln zum Zweck einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Harzes beim Schmelzverarbeiten zugegeben werden. Ein Beispiel von Ersteren sind Gelteilchen, welche typischerweise vernetzte Polymerfeststoffe umfassen, die normalerweise in geringen Mengen in thermoplastischen Harzen vorhanden sind, die von einigen kommerziellen Herstellern geliefert werden oder die sich in geringen Mengen während des Schmelzverarbeitens bilden können. Ein Beispiel von Letzteren ist die Zugabe von polyfunktionalen Verbindungen wie organischen Tricarbonsäuren zu Polyethylenterephthalat und anderen thermoplastischen Polyestern, um ein Vernetzen zur Erhöhung einer Schmelzfestigkeit beim Schmelzverarbeiten zu unterstützen.
Soweit nicht anderweitig angegeben, bedeutet der Begriff "erweicht", wenn er in Bezug auf thermoplastische Harze der thermoplastischen Bindemittel, die gemäß der Erfindung verwendet werden, verwendet wird, dass das Harz in einem plastischen Zustand vorliegt, der derart ist, dass es geformt werden kann und nach dem Abkühlen eine derartige Form beibehalten wird. Somit bezeichnet "erweicht", soweit dies im Zusammenhang nicht anderweitig angegeben wird, Harze in entweder einem durch Wärme erweichten oder geschmolzenen Zustand.
Der Ausdruck "osy", wie er hierin verwendet wird, ist eine Abkürzung für "Unzen pro Quadratyard" (ounces per square yard). Solange dies im Zusammenhang nicht anderweitig angegeben wird, wird der Begriff "Copolymer" in einem breiten Sinn verwendet, um Polymere aus zwei oder mehreren Monomeren zu bezeichnen. Der Begriff "Suspension" wird austauschbar mit dem Begriff "Dispersion" verwendet, um ein Zweiphasensystem zu bezeichnen, das feste Teilchen aufweist, die in einer kontinuierlichen flüssigen Phase suspendiert oder disper giert sind. Der Begriff "Emulsion" bezeichnet ein Flüssig-Flüssig-Multiphasensystem mit einer kontinuierlichen flüssigen Phase und einer oder mehreren anderen flüssigen Phasen, die darin als eine diskontinuierliche Phase dispergiert sind. Soweit nicht anderweitig angegeben, bezeichnet "MI" die Polymerschmelzflussrate, die bestimmt wird gemäß ASTM D1238 (190 °C/2,16 kg) und ausgedrückt wird in Gramm pro zehn Minuten (g/10 min). Soweit nicht anderweitig angegeben, beziehen sich darüber hinaus die Viskositäten hierin auf Brookfield-Viskositäten, die bestimmt werden mittels ASTM D2196 Verfahren A (1995) und ausgedrückt werden in Centipoise (cps). Tuftbindungsfestigkeiten und Fusselbewertungen werden wie im Zusammenhang mit den Beispielen beschrieben bestimmt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens darstellt.
Ausführliche Beschreibung
Im Speziellen löst die Erfindung das Problem des Fusseln von Teppichen, die mit thermoplastischen Bindemitteln hergestellt sind, durch die Verwendung einer Maschenbindungszusammensetzung, die angewendet wird auf Garnbündel, die als Maschen auf der Maschenseite eines getufteten Grundgewebes angeordnet sind, um eine verbesserte Haftung der Filamente und eine verbesserte Fusselbeständigkeit zu verleihen. Die Maschenbindungszusammensetzung schließt eine flüssige Komponente ein, welche die Anwendung der Zusammensetzung unterstützt, so dass sie die Filamente der Maschen kontaktiert, jedoch während der Teppichherstellung leicht entfernt wird. Die Maschenbindungszusammensetzung schließt auch eine organische Polymerkomponente ein, die in der Lage ist, Filamente der Maschen nach dem Entfernen der flüssigen Komponente zu binden. Die organische Polymerkomponente wird vorzugsweise in einer Form verwendet, welche deren Kontakt mit Filamenten der Büschelmaschen unterstützt. Zusätzlich zu dem Verleihen einer Bindung der Filamente in den Polgarnmaschen kann die organische Polymerkomponente oder deren Rückstand einen Beitrag leisten zur Bindung der Büschelmaschen an die Grundgewebeoberflächen. Eine verbesserte Bindung der Filamente innerhalb der Maschen führt zu einer signifikanten Verbesserung der Fusselbeständigkeit von Teppichen im Vergleich zu bekannten Teppichaufbauten mit thermoplastischen Bindemitteln. Überraschenderweise wird eine verbesserte Fusselbeständigkeit auch in Teppichen gemäß der Erfindung erhalten, die Aufbauten aufweisen oder aus Materialien hergestellt sind, derart, dass eine Fusselbeständigkeit sogar mit herkömmlichen Latexbindemitteln schwierig zu erreichen ist.
Die dramatischen Verbesserungen der Fusselbeständigkeit, die gemäß der Erfindung erreicht werden, werden erzielt mit überraschend geringen Mengen einer organischen Polymerkomponente. Eine Verwendung der Maschenbindungszusammensetzung in Mengen, die nur einen Anteil einer Unze einer organischen Polymerkomponente oder deren Rückstand pro Quadratyard an endgültigem Teppich zur Verfügung stellt, kann signifikante Verbesserungen der Fusselbeständigkeit bereitstellen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die verbesserte Büschelbindung, welche oft die verbesserte Fusselbeständigkeit begleitet, die von der organischen Polymerkomponente oder deren Rückstand verliehen wird. Tuftbindungsfestigkeiten gemäß ASTM D1335 betragen oft mindestens ungefähr 0,91 kg (2 Pound) in Veloursteppichen und mindestens ungefähr 2,27 kg (5 Pound) in Schlingenflorteppichen und sind vorzugsweise größer als 1,36 kg (3 Pound) bzw. 2,83 kg (6,25 Pound). Die Form und die geringen Mengen an Maschenbindungszusammensetzung, die zum Erzielen solcher Verbesserungen verwendet werden, sind derart, dass die Erfindung ohne komplizierte und teure Zusätze für oder Modifikationen der Ausrüstung implementiert werden kann. Teppiche gemäß der Erfindung besitzen auch die Wasserbeständigkeitsvorteile von thermoplastischen Bindemitteln.
Teppiche gemäß der Erfindung, wenn sie aus thermoplastischen Grundgeweben und Polgarnen aufgebaut werden, sind auch vorteilhaft aufgrund ihres Potentials für eine Wiederverwendung in Kunststoffwiederverwertungsarbeitsschritten. Wie oben angemerkt, vermeidet eine Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln im Gegenssatz zu herkömmlichen Latizes die vernetzten Latexteilchen, welche typischerweise aus einem Aushärten von herkömmlichen Latizes resultieren und wiederum Schwierigkeiten verursachen bei Versuchen, dieselben in Schmelzverarbeitungsverfahren wiederzuverarbeiten. Es können folglich nicht nur Schnittreste und Abfälle der Teppichherstellung, sondern auch Teppiche nach einer Verwendung durch den Verbraucher leichter in Recyclingarbeitsschritten verwendet werden, in welchen Kunststoffabfall auf eine Form und Größe reduziert wird, die geeignet sind für ein Extrudieren, Formen, Spinnen oder andere Schmelzverarbeitungsarbeitsschritte, und somit entweder allein oder in einer Mischung mit unverbrauchten oder anderen Kunststoffrecycelströmen verarbeitet werden. Bevorzugte organische Polymerkomponenten der erfindungsgemäßen Teppiche sind verarbeitbar mit Kunststoffen aus Grundgeweben, Polgarnen und thermoplastischen Bindemitteln in Schmelzwiederverarbeitungsarbeitsschritten, und sogar in dem Fall, bei dem organische Polymerzusammensetzungen normalerweise als nichtkompatibel oder ungeeignet für solche Operatio nen angesehen werden, wobei die verwendeten oder vorhandenen Niveaus zum Erreichen einer verbesserten Fusselbeständigkeit oft niedrig genug sind, dass sie ein Wiederverarbeiten nicht beeinflussen. Die erfindungsgemäßen Teppiche und das erfinderische Verfahren liefern auch Möglichkeiten zum Vermeiden der Unkosten von Recycelarbeitsschritten, in welchen Floroberflächen geschoren werden, um Polgarnbüschel für eine Wiederverwendung derer Kunststoffe zu entfernen.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Teppiche stellen Möglichkeiten für eine Erweiterung der Brauchbarkeit von Teppichen mit thermoplastischen Bindemitteln für einen breiteren Bereich an Anwendungen zur Verfügung, von denen viele aufgrund ihrer geforderten Anforderungen als nicht erreichbar erschienen. Spezifische Beispiele umfassen gewerbliche Teppiche wie solche, die in Bürogebäuden, Flughäfen, Schulen und dergleichen verwendet werden, und Teppiche in Hotels und Motels, von denen alle aufgrund eines extensiven und rücksichtslosen Verkehrs, einer häufigen Reinigung und manchmal einer sorglosen und nachlässigen Verwendung einer starken Abnutzung ausgesetzt sind. Die Vorteile der Erfindung können über die gesamte Lebensdauer eines Teppich realisiert werden, einschließlich eines größeren Potentials für eine Wiederverwendung von Materialien während der Herstellung, eines einfacheren und weniger arbeitsintensiven Verlegens aufgrund von geringeren Gewichten, einer erweiterten Verlegbarkeit bei kaltem Wetter und kaltem Klima aufgrund einer größeren Flexibilität, einer besseren Erscheinung während der Verwendung und einer längeren Lebensdauer aufgrund eines verringerten Fusselns und einer Beibehaltung der Tuftschlingenhaftung, wenn dieser Wasser ausgesetzt wird, und des Potentials für ein Schmelzwiederverarbeiten anstelle einer Entsorgung am Ende des Lebensdauer des Teppichs.
Wie oben beschrieben, stellt die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen zur Verfügung, wobei thermoplastische Bindemittel verwendet werden, um Polgarnbüschel mit oder zwischen Grundgeweben zu verankern, wobei eine verbesserte Haftung der Filamente der Büschel durch die Verwendung einer Maschenbindungszusammensetzung erreicht wird, die auf die Maschen eines getufteten Grundgewebes angewendet wird und Filamente einer Vielzahl an Maschen bindet, so dass sie beständiger gegenüber einem Entfernen aus den Büscheln sind, welche den Teppichflor bilden. Das Verfahren und die verbesserte Teppichleistungsfähigkeit, die es zur Verfügung stellt, sind im breiten Maße bei der Herstellung von Teppichen anwendbar, bei denen Maschen von Polgarn an einem Grundgewebe und zwischen Grundgeweben verankert werden durch Abkühlen eines thermoplastischen Bindemittels, das erweichtes oder geschmolzenes thermoplastisches Harz umfasst, in Kontakt mit der Maschenseite eines getufteten Grundgewebes oder zwischen einer derartigen Maschenseite und einem zusätzlichen Grundgewebe. Solche verfahren können hinsichtlich ihrer spezifischen Aspekte deutlich variieren, jedoch umfassen sie bevorzugt grundlegende Schritte, einschließlich einem Bereitstellen eines getufteten Grundgewebes, das eine Florseite aufweist, die Polgarnbüschel umfasst, und eine Maschenseite aufweist, die Polgarnmaschen besitzt, In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, das ein thermoplastisches Harz umfasst, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt gebracht zu werden mit dem getufteten Grundgewebe ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes, Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels, um das Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen, und Kühlen des Bindemittels mit dem erweichten Harz in Kontakt mit der Maschen seite des getufteten Grundgewebes, um das Harz zu verfestigen. Wenn ein zusätzliches Grundgewebe auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes gebunden werden soll, umfassen die Verfahren einen Schritt, bei dem das zusätzliche Grundgewebe, thermoplastisches Bindemittel und das getuftete Grundgewebe in Kontakt gebracht werden, um eine Zwischenstruktur auszubilden, bei der das Bindemittel zwischen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes und dem zusätzlichen Grundgewebe verteilt ist, und einen Schritt, bei dem die Zwischenstruktur mit dem thermoplastischen Harz des thermoplastischen Bindemittels in erweichter Form abgekühlt wird, um das Harz zu verfestigen. Die Verbesserungen gemäß der Erfindung resultieren aus dem Einbeziehen von Schritten in solche Verfahren, bevor das erweichte Harz des thermoplastischen Bindemittels verfestigt, umfassend ein Anwenden auf eine Vielzahl der Maschen einer Maschenbindungszusammensetzung, umfassend eine organische Polymerkomponente, die in der Lage ist, Filamente der Maschen zu binden, und einen flüssigen Träger für die organische Polymerkomponente, der durch Erwärmen entfernt werden kann ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes, und Erwärmen der Maschenbindungszusammensetzung nach deren Aufbringung, um die flüssige Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu entfernen.
Somit kann in einigen seiner Ausführungsformen das Verfahren gemäß der Erfindung als eine Verbesserung betrachtet werden, die auf einen weiten Bereich von Verfahren zur Teppichherstellung unter Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln anwendbar ist. In anderen Ausführungsformen betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung von Teppichen, in welchen besondere Schritte oder Aspekte oder Kombinationen davon neue und verbesserte Ergebnisse bereitstellen. Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform eines Verfahrens gemäß der Er findung. Während das Verfahren empfänglich für Variationen ist, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wird die Zeichnung und deren Beschreibung zum Verständnis von sowohl der speziellen Ausführungsform, die in der Zeichnung beispielhaft dargestellt ist, als auch von weiteren Aspekten der Erfindung beitragen.
In dem in der Zeichnung dargestellten Verfahren wird eine Maschenbindungszusammensetzung auf eine Maschenseite eines getufteten Grundgewebes aufgebracht, wird das Grundgewebe mit der aufgebrachten Maschenbindungszusammensetzung erwärmt, um die flüssige Komponente zu entfernen, wird das Resultat in Kontakt gebracht mit einem thermoplastischen Bindemittel und dann erwärmt, um das Harz des Bindemittels zu erweichen oder zu schmelzen, und wird die Maschenseite des Grundgewebes in Kontakt mit dem erweichten oder geschmolzenen Harz des Bindemittels gekühlt, um das Harz zu verfestigen. von einer Rolle 10 wird ein getuftetes Grundgewebe 1 abgewickelt, das ein Grundgewebe mit einem Flor, der gebildet wird aus Polgarnbüscheln, die auf der Florseite 3 daraus herausragen, und Polgarnmaschen, die auf einer gegenüberliegenden Maschenseite 2 angeordnet sind, umfasst. Das getuftete Grundgewebe wird mit der Maschenseite nach oben und der Florseite nach unten durch eine Auftragungseinrichtung 12 geleitet, bei der eine Maschenbindungszusammensetzung 5 in flüssiger Form auf die Maschenseite in Kontakt mit einer Vielzahl an Maschen über die Breite des getufteten Grundgewebes aufgetragen wird. Die Auftragungseinrichtung 12 besitzt Sprühköpfe 14, die so ausgestaltet sind, dass beim Durchleiten des getufteten Grundgewebes ein Spray auf die Maschenseite über die Breite aufgetragen wird. Die Auftragungseinrichtung umfasst ein Reservoir und damit zusammenhängende Steuereinrichtungen, eine Pumpe und Transferleitungen (nicht aufgezeigt) zum Aufbewahren der Maschenbindungszusammensetzung und zu deren Zuführung zu den Düsen unter einem Druck, der zur Ausbildung eines Sprays geeignet ist. Die Zusammensetzung wird mit einer Viskosität zubereitet, die wirksam ist für ein Beschichten oder Durchdringen der Maschen, und wird mit einem Gehalt an organischem Polymer zubereitet, der wirksam ist zum Binden von Filamenten der Maschen, nachdem die flüssige Komponente entfernt wurde.
Das getuftete Grundgewebe mit der auf deren Maschenseite aufgebrachten Maschenbindungszusammensetzung wird zu dem Ofen 20 geleitet. Während des Durchgangs durch den Ofen wird das Grundgewebe mit der aufgebrachten Maschenbindungszusammensetzung erwärmt, um die Flüssigkeit aus der Maschenbindungszusammensetzung auszutreiben, wodurch die organische Polymerkomponente oder ein Rückstand zurückbleibt, welcher die Filamente der Maschen bindet. Das Erwärmen wird bei einer Temperatur und während einer Zeit durchgeführt, die ausreichend sind für eine wesentliche Entfernung der Flüssigkeit der Maschenbindungszusammensetzung, ohne jedoch das getuftete Grundgewebe zu beschädigen. Mittels einer geeigneten Belüftung oder eines Absaugsystems (nicht aufgezeigt) werden die Dämpfe der flüssigen Komponente aus dem Ofen entfernt.
Aus dem Ofen 20 wird das getuftete Grundgewebe, bei dem die Filamente einer Vielzahl der Maschen mit der organischen Polymerkomponente oder dem Rückstand gebunden sind, zur Rolle 22 weitergeleitet, bei welcher es in Kontakt gebracht wird mit thermoplastischem Bindemittel 7. In der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform liegt das thermoplastische Bindemittel in einer bogenartigen Form wie einer Folie oder einem Vliesstoff, der ein thermoplastisches Harz umfasst, vor. Das Bindemittel wird von der Rolle 24 über eine Führungsrolle 26 zugeführt und in Kontakt gebracht mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes bei der Rolle 22. Der Aufbau der Ausrüstung, wie er in der Zeichnung dargestellt ist, ist auch geeignet für eine Verwendung anderer thermoplastischer Bindemittel, die von einer Rolle zugeführt werden können, wie andere faserförmige Gewebe oder Anordnungen oder zusätzliche Grundgewebe, welche ein thermoplastisches Bindemittel einschließen oder beinhalten.
Das getuftete Grundgewebe, bei dem die Maschenseite in Kontakt mit dem Bindemittel steht, wird dann zu dem Ofen 28 weitergeleitet, in welchem die Anordnung auf eine Temperatur und über einen Zeitraum erwärmt wird, derart, dass das Harz des thermoplastischen Bindemittels erweicht oder schmilzt, ohne dass das Grundgewebe oder das Polgarn beschädigt werden. Aus dem Ofen 28 wird die Anordnung mit dem erweichten oder geschmolzenen thermoplastischen Harz durch ein Quetschwalzensystem 30 geleitet. Die Quetschwalzenanordnung ist nahe genug am Ausgang des Ofens angeordnet, so dass das Harz des thermoplastischen Bindemittels immer noch erweicht oder geschmolzen ist, wenn die Anordnung durch die Quetschwalzen geleitet wird. Das Anwenden einer Kraft während des Durchgangs durch die Quetschwalzen drückt das Harz in und um die Büschelmaschen, wodurch eine gleichförmigere Verteilung des erweichten oder geschmolzenen Harzes durch den Aufbau unterstützt wird. Die resultierende Anordnung kühlt nach dem Verlassen des Quetschwalzensystems ab und das erweichte oder geschmolzene Harz verfestigt sich. Der resultierende Teppichaufbau wird auf einer Aufnahmerolle 32 aufgenommen.
Die Erfindung ist nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen, Materialien, die Ausrüstungsausstattung oder andere Merkmale, die in der Zeichnung dargestellt oder oben beschrieben wurden, beschränkt. Während das Verfahren und die Ausrüstungsausstattung, wie sie in der Zeichnung dargestellt wird, ein thermoplastisches Bindemittel verwendet, das von einer Rolle zugeführt wird, ist es verständlich, dass, wenn Bindemittel in anderen Formen verwendet werden, die dargestellte Bindemittelzuführung und die Führungswalzen weggelassen werden können und geeignete alternative Zuführeinrichtungen wie Trichter, Extruder und andere Zuführeinrichtungen für Feststoffe und Flüssigkeiten zugefügt werden können. Die andere Ausrüstung, wie sie in der Figur dargestellt ist, kann ebenfalls variiert werden. Förderbänder und Siebförderbänder sind geeignete Alternativen zu den verschiedenen Transport- und Führungsrollen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Heißluft- und Zwangsluftöfen sind gut geeignet zum Erwärmen der verschiedenen Zwischenstrukturen; jedoch können auch beheizte Walzen, Elektro- und Infrarotheizungen und andere geeignete Mittel verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Wärmeübertragungskapazitäten angemessen sind, um geeignete Temperaturen und Verweilzeiten zu erreichen.
In einer Variation des in der Zeichnung dargestellten Verfahrens besitzt das getuftete Grundgewebe ein thermoplastisches Bindemittel, das darin eingeschlossen oder eingebracht ist, derart, dass ein separater Schritt zum In-Kontakt-Bringen des Bindemittels und der Maschenseite des Grundgewebes weggelassen werden kann oder verwendet werden kann, um zusätzliches Bindemittel oder ein Bindemittel in einer anderen Form mit dem Grundgewebe in Kontakt zu bringen. Eine weitere Variation umfasst ein In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes, des thermoplastischen Bindemittels und eines zusätzlichen Grundgewebes zur Ausbildung einer Zwischenstruktur, bei der das Bindemittel zwischen der Maschenseite und dem zusätzlichen Grundgewebe verteilt ist; Erwärmen des Bindemittels, um dessen Harz zu erweichen, und Kühlen der Zwischenstruktur, um das erweichte Harz zu verfestigen, was zu einer Teppichstruktur führt, bei der die Maschen mittels des verfestigten Harzes zwischen den Grundgeweben verankert sind. Eines oder beide des getufteten Grundgewebes und des zusätzlichen Grundgewebes können ein thermoplastisches Bindemittel einschließen oder darin enthalten. Somit kann unter erneutem Bezug auf die Zeichnung ein zusätzliches Grundgewebe wie ein Sekundärgrundgewebe mit einer Beschichtung einer Zubereitung eines thermoplastischen Harzes mit geeignet niedrigem Erweichungspunkt oder ein Vliesstoff aus Filamenten einer derartigen Harzzubereitung, welche darauf genadelt ist, von der Walze 24 in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes bei der Walze 22 zugeführt werden. Die resultierende Zwischenstruktur wird zum Ofen 28 weitergeleitet, wo sie erwärmt wird, um das Harz des Bindemittels zu erweichen, wiederum ohne dass die Grundgewebe oder das Polgarn beschädigt werden, und wird dann zu der Quetschwalzenanordnung weitergeleitet und wird nach einem Abkühlen zur Verfestigung des Harzes des Bindemittels aufgenommen.
In einer anderen Ausführungsform wird das getuftete Grundgewebe derart bereitgestellt, dass die Filamente seiner Maschen bereits durch ein organisches Polymer oder durch einen Rückstand gebunden sind. In einer derartigen Ausführungsform umfassen die Schritte des Verfahrens ein In-Kontakt-Bringen des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, ein Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels, um dessen Harz zu erweichen, und ein Kühlen des erweichten Harzes, um das Harz in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes zu verfestigen. Das für ein derartiges Verfahren bereitgestellte getuftete Grundgewebe kann auch in dem Grundgewebe davon ein thermoplastisches Bindemittel einschließen oder enthalten, wobei in diesem Fall die Schritte des Verfahrens ein Erwärmen des Bindemittels zum Erweichen dessen Harzes und ein Kühlen des erweichten Harzes zum Verfestigen desselben in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes umfassen.
Unabhängig von den jeweiligen Schritten und deren Kombinationen, wie sie in dem erfinderischen Verfahren verwendet werden, schließen darin verwendete bevorzugte Materialien getuftete Grundgewebe ein, bei denen das Grundgewebe ein Polypropylengewebe umfasst und die Polgarne Filamente aus Polypropylen, Polyester oder Nylon umfassen. Insbesondere ist das Grundgewebe ein Gewebe mit Leinwandbindung, das aus Polypropylenbändern gewoben ist. Teppichgarne sind am meisten bevorzugt kontinuierliche Mehrfilamentgarne und Spinngarne, und sind typischerweise durch eine oder mehrere Behandlungen wie Verschlingen, Kräuseln, Zwirnen, Mehrfachzwirnen texturiert oder gebauscht, und können auch thermofixiert werden, um das Beibehalten der Textur zu verbessern.
Bevorzugte thermoplastische Bindemittel sind Folien, Beschichtungen und Vliesstoffe, welche kontinuierliche Filamentvliesstoffe wie spinngebundene und zentrifugal gesponnene Gewebe einschließen, und Stapelfasergewebe wie Nadelvliese, thermisch gebundene und kartierte Gewebe. Solche Bindemittel besitzen weiter bevorzugt Gewichte von ungefähr 34 g/m² (1 osy) bis 510 g/m² (15 osy). Die thermoplastischen Harze der Bindemittel schmelzen bei Temperaturen oberhalb ungefähr 50 °C und vorzugsweise oberhalb ungefähr 60 °C, da Harze mit geringerem Schmelzpunkt den Temperaturen nicht standhalten können, die im Zusammenhang mit der Verwendung des fertigen Teppichs auftreten. In Verfahren, bei denen ein thermoplastisches Bindemittel in Kontakt gebracht wird mit einem getufteten Grundgewebe, wobei das Harz des Bindemittels in fester Form vorliegt, und dann erwärmt wird im Kontakt mit dem Grundgewebe, um das Harz zu erweichen, erweicht das Harz solcher Bindemittel vorzugsweise bei ungefähr 100 bis ungefähr 145 °C. In Verfahren, bei denen ein Erweichen oder Schmelzen des Harzes eines thermoplastischen Bindemittels vor dem In-Kontakt-Bringen des Bindemittels und eines getufteten Grundgewebes stattfindet, werden geeignetermaßen Harze mit höherem Schmelzpunkt bereitgestellt, welche in Kontakt gebracht werden mit dem getufteten Grundgewebe und beliebigen zusätzlichen Grundgeweben, welche mit dem Harz in erweichter oder geschmolzener Form verwendet werden, ohne dass das getuftete Grundgewebe und ein anderes Grundgewebe beschädigt werden. In jedem Fall sind thermoplastische Harze, die mindestens ein Polyolefinhomopolymer- oder -copolymerharz umfassen, welches innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs erweicht, besonders brauchbar. Besonders bevorzugte Harze umfassen Polyethylenharze (einschließlich Harze mit hoher, geringer und linear geringer Dichte und so genannter Metallocenpolyethylene), Polypropylenharze (einschließlich Metallocenpolypropylene), Copolymere aus Ethylen und Propylen, gegebenenfalls mit anderen Monomeren (einschließlich sowohl Ethylen- als auch Propylen-dominierter Copolymere, Blockcopolymere, statistischer Copolymere und segmentierter Copolymere und elastomerer und thermoplastisch-elastomerer Copolymerharze) und Kombinationen solcher Harze oder umfassen eines oder mehrere solcher Harze und eines oder mehrere von anderen Harzen.
Zusätzliche Grundgewebe sind, wenn sie verwendet werden, vorzugsweise Polypropylenstoffe, einschließlich solcher, die als enges oder relativ lockeres oder grobes Gewebe gewebt sind, und Vliesstoffe, welche Polypropylen- oder Polyesterfilamente umfassen. Weiter bevorzugt sind gewebte Grundgewebe aus Bändern in einer Richtung und Spinn- oder kontinuierlichen Filamentgarnen in der anderen Richtung in einer Leinwandbindung oder Dreherbindung gewebt.
Bevorzugte Grundgewebe für entweder das Grundgewebe, das getuftet ist, als auch das zusätzliche Grundgewebe, falls dieses verwendet wird, oder auch für beide umfassen auch solche Grundgewebe, die darin ein thermoplastisches Bindemittel einschließen oder enthalten. Besonders geeignet sind Grundgewebe-Bindemittel-Verbundstoffe, welche thermoplastisches Bindemittel auf einer oder beiden Oberflächen in der Form einer Haftschicht, die ein thermoplastisches Harz mit geeignet niedrigem Erweichungspunkt umfasst, oder einen anhaftenden Vliesstoff mit Filamenten, welche ein derartiges Harz umfassen, umfassen. Grundgewebe, die mit einer Schicht beschichtet sind, welche das thermoplastische Harz umfasst, oder welche genadelte oder thermisch gebundene Vliesstoffe aus Filamenten, welche das Harz umfassen, aufweisen, sind am meisten bevorzugt.
Die Maschenbindungszusammensetzung ist am meisten bevorzugt eine Dispersion oder Emulsion eines organischen Polymers mit einer Viskosität von ungefähr 0,0015 Pa·s (1,5 Centipoises) bis ungefähr 0,4 Pa·s (400 Centipoises) und einem Gehalt an organischem Polymer von ungefähr 5 bis ungefähr 25 Gew.-%. Besonders bevorzugte Maschenbindungszusammensetzungen umfassen stabile wässrige Dispersionen und Emulsionen von organischen filmbildenden Polymeren und insbesondere filmbildenden Copolymeren aus Olefin und ungesättigter Säure, ungesättigtem Säureester und Dien. Spezifische Beispiele umfassen filmbildende Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Styrol-Acrylat-Copolymere und Styrol-Butadien-Copolymere.
Wenn die oben beschriebenen bevorzugten Materialien verwendet werden, umfassen bevorzugte Betriebsbedingungen eine Verwendung der Maschenbindungszusammensetzung in Mengen, die wirksam sind, um ungefähr 8,5 g/m² (0,25 osy) bis ungefähr 68 g/m² (2 osy) an organischem Polymer auf der Maschenseite des getufteten Grundgewebes zur Verfügung zu stellen, ein Erwärmen auf ungefähr 105 bis ungefähr 140 °C zum Entfernen der Flüssigkeit der Maschenbindungszusammensetzung, eine Verwendung von thermoplastischem Bindemittel in Mengen, die ungefähr 68 g/m² (2 osy) bis ungefähr 410 g/m² (12 osy) in den fertigen Teppichen bereitstellen, ein Erwärmen auf ungefähr 105 bis ungefähr 150 °C zum Erweichen oder Schmelzen des Harzes des Bindemittels ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes oder eines zusätzlichen Grundgewebes, das verwendet werden kann, und wenn eine Kraft aufgebracht wird, um den Fluss oder die Verteilung des erweichten oder geschmolzenen Harzes des thermoplastischen Bindemittels zu fördern, eine Kraft von ungefähr 179 (10) bis ungefähr 1250 kg pro linearem Meter (70 Pound pro linearem Inch).
Im Allgemeinen umfasst die Maschenbindungszusammensetzung, die gemäß der Erfindung verwendet wird, eine organische Polymerkomponente, die in der Lage ist, Filamente der Polgarnmaschen zu binden, und eine flüssige Komponente, die als Träger für das organische Polymer dient und in der Lage ist, durch Erwärmen auf eine Temperatur unterhalb der, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, entfernt zu werden. Die flüssige Form der Maschenbindungszusammensetzung erleichtert deren Auftragung auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes, so dass sie eine Vielzahl derer Maschen kontaktiert. Die Zusammensetzung, wie sie in dem Verfahren verwendet wird, besitzt vorzugsweise Viskositäten, die geeignet sind, um Garnbündel, die als Maschen auf der Maschenseite der getufteten Grundgewebe angeordnet sind, zu beschichten oder zu durchdringen, so dass sie deren Filamente kontaktiert.
Die Zusammensetzung wird am geeignetsten als eine Dispersion, Emulsion oder Lösung der organischen Polymer komponente in der flüssigen Komponente verwendet und besitzt vorzugsweise eine Viskosität von ungefähr 5 × 10^–4 Pa·s (0,5 Centipoises) bis ungefähr 3 Pa·s (3000 Centipoises), um ein gutes Beschichten der Maschen zu erreichen. Weiter bevorzugt beträgt die Viskosität 1 × 10^–3 Pa·s (1 Centipoise) bis ungefähr 1,2 Pa·s (1200 Centipoises), wobei ungefähr 1,5 × 10^–3 Pa·s (1,5 Centipoises) bis ungefähr 0,4 Pa·s (400 Centipoises) am meisten bevorzugt sind. Es ist auch bevorzugt, dass der Gehalt an organischem Polymer der Maschenbindungszusammensetzung mindestens ungefähr 5 Gew.-% beträgt, wobei bei geringeren Niveaus Volumina der Maschenbindungszusammensetzung, welche angemessenes organisches Polymer enthalten für ein wirksames Binden von Filamenten, ein Handling und Entfernen von überschüssigen Mengen an flüssiger Komponente erforderlich machen können. Weiter bevorzugt betragen die Gehalte an organischem Polymer ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gew.-%. Höhere Niveaus können zu Viskositäten führen, die nicht förderlich für eine wirksame Anwendung der Zusammensetzung und eine wirksame Durchdringung der Filamentbündel, welche die Maschen. bilden, sind. Für die Verfahrenseffizienz ist es auch nützlich, stabile Dispersionen oder Emulsionen der organischen Polymerkomponente in der flüssigen Komponente zu verwenden. Wie bekannt ist, wird die Stabilität von Dispersionen und Emulsionen durch solche Faktoren beeinflusst wie die Zusammensetzung und Teilchengröße der dispergierten oder emulgierten Teilchen, den ionischen oder polaren Charakter der Teilchen, die Zusammensetzung und Eigenschaften der flüssigen Komponente und der Anwesenheit anderer Komponenten. Während der Bereich an Faktoren und die Komplexität ihrer Wechselbeziehungen eine quantitative Charakterisierung der Stabilität schwierig macht, ist es für die Zwecke der Erfindung angemessen, die bevorzugte Maschenbindungszusammensetzung als stabile Dispersionen, Emulsionen und Lösungen mit geeigneten Viskositäten und Gehalten an orga nischem Polymer zu charakterisieren. Für diese Zwecke bedeutet der Begriff "stabil", wenn er in Bezug auf eine Dispersion oder Emulsion verwendet wird, dass die Dispersion oder Emulsion ihre Zweiphasencharakter von relativ kleinen Teilchen oder Tröpfchen an organischer Polymerkomponente, die im Wesentlichen gleichförmig in einem flüssigen Medium verteilt ist, beibehält oder, wenn er in Bezug auf eine Lösung verwendet wird, dass die Lösung ihren Einphasencharakter über einen längeren Zeitraum bei Temperaturen beibehält, die üblich für eine Handhabung und Verwendung derselben entsprechend dem erfinderischen Verfahren sind, zum Beispiel bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von ungefähr 5 bis ungefähr 60 °C während eines Zeitraums von einem bis mehreren Tagen. Stabile Dispersionen und Emulsionen mit Gehalten an organischem Polymer von ungefähr 10 bis ungefähr 40 Gew.-% und Viskositäten, wie sie oben beschrieben sind, und insbesondere von ungefähr 1,5 × 10^–3 Pa·s (1,5 cps) bis ungefähr 0,175 Pa·s (175 cps) sind besonders bevorzugt.
Die organische Polymerkomponente der Maschenbindungszusammensetzung ist ein Material, das nach dem Entfernen der flüssigen Komponente Filamente der Maschen bindet. Ein solches Binden kann bereitgestellt werden durch die organische Polymerkomponente als solches oder durch einen Rückstand, der aus der Reaktion der organischen Polymerkomponente oder deren Reaktion mit anderen Komponenten der Maschenbindungszusammensetzung nach dem Entfernen der flüssigen Komponente resultiert. Das organische Polymer oder dessen Rückstand bindet Filamente der Maschen in dem Sinn, dass es zwischen den oder um die Filamente der Maschen einkapselt oder agglomeriert mit einer ausreichenden Festigkeit, um die Filamente der Büschel beständiger gegenüber einem Entfernen zu machen. Filmbildende organische Polymere weisen im Allgemeinen eine angemessene Festigkeit für solche Zwekce auf und sind bevorzugte Mate rialien für das organische Polymer der Maschenbindungszusammensetzung. Wie bekannt ist, sind Filmbildungseigenschaften eines Polymers eine Funktion einer Anzahl an Eigenschaften und Wechselbeziehungen, einschließlich der Zusammensetzung, der Polymerkettenflexibilität und des Molekulargewichts, und sind Wechselwirkungen mit speziellen Substraten, auf welchen diese angewendet werden.
Bevorzugte organische Polymerkomponenten sind auch Zusammensetzungen, die formuliert werden können mit einer flüssigen Komponente mit ausreichend geringem Siedepunkt, um Dispersionen, Emulsionen oder Lösungen bereitzustellen, welche die bevorzugten Gehalte an organischem Polymer und Viskositäten aufweisen, wie sie oben unter Bezug auf die Maschenbindungszusammensetzung beschrieben sind. Polymere, die zur Ausbildung von stabilen wässrigen Dispersionen oder Emulsionen in der Lage sind, sind besonders bevorzugt aufgrund der inerten Natur von Wasser in Bezug auf andere Teppichkomponenten und der relativ geringen Temperatur, die zum Erwärmen für ein Entfernen desselben in dem Verfahren verwendet werden kann. Wasserlösliche Polymere sind, während sie für ein Verleihen einer Fusselbeständigkeit wirksam sind, weniger bevorzugt, da bei fertigen Teppichen eine Wasserlöslichkeit zu einem Verlust der Fusselbeständigkeit führen kann aufgrund eines Kontakts mit Wasser aus einem Verschütten, Verspritzen und Reinigen. Bevorzugte organische Polymere sind auch Zusammensetzungen, die in Kontakt mit Wasser bei Raumtemperatur nicht mehr als ungefähr 20 % ihres Gewichts quellen. Höhere Niveaus der Feuchtigkeitsaufnahme durch das Polymer können dessen Fähigkeit zur Bindung von Filamenten beeinflussen und können in fertigen Teppichen die Tuftbindungsfestigkeit verschlechtern.
Natürliche und synthetische organische Polymere sind geeignet für eine Verwendung gemäß der Erfindung. Der Be griff "organisches Polymer" wird in einem breiten Sinn verwendet und bedeutet jegliches polymeres oder oligomeres Material, in welchem die sich wiederholenden Einheiten der Polymer- oder Oligomerkette ein oder mehrere Kohlenstoffatome umfassen, an denen ein oder mehrere Wasserstoffatome gebunden sind. Synthetische Polymere sind bevorzugt und umfassen thermoplastische Polymere ebenso wie vernetzte Polymere, die beim Erwärmen und/oder Entfernen der flüssigen Komponente der Maschenbindungszusammensetzung zu gummiartigen oder nicht biegsamen Feststoffen vulkanisieren oder aushärten. Thermoplastische Materialien sind bevorzugt aufgrund ihrer größeren Verarbeitbarkeit mit anderen Materialien beim Schmelzwiederverarbeiten von Teppichherstellungsschnittresten und -abfall ebenso wie von gebrauchten Teppichen. Bevorzugte thermoplastische Polymere schmelzen bei Temperaturen oberhalb ungefähr 50 °C und weiter bevorzugt zwischen ungefähr 60 und ungefähr 140 °C. Polymere mit niedrigerem Schmelzpunkt können bei Temperaturen nahe denen erweichen, die bei der Verwendung von Teppichen auftreten, was zum Nachteil der Fusselbeständigkeit ist. Höherschmelzende Polymere sind brauchbar, insbesondere dann, wenn die Grundgewebe und Polgarne aus Polymerkomponenten mit ausreichend hohem Erweichungspunkt oder aus anderen Materialien bestehen, die den Schmelztemperaturen widerstehen; jedoch sind die am meisten verwendeten Grundgewebe aus Polypropylenharzen aufgebaut, welches bei ungefähr 168 °C schmilzt, und folglich sind organische Polymere mit Schmelzpunkten von bis zu ungefähr 140 °C am meisten brauchbar, da deren Erweichen oder Schmelzen während des Erwärmens zur Entfernung der flüssigen Komponente der Bindemittelzusammensetzung zu einem Fließen oder Verformen des Polymers für einen besseren Kontakt oder ein Einkapseln der Filamente der Maschen führen kann.
Beispiele von Polymeren, die als die organische Polymerkomponente der flüssigen Maschenbindungszusammensetzung geeignet sind, umfassen die thermoplastischen und/oder vernetzbaren Olefin-Säure-, -Ester- und -Dien-Copolymere, die oben beschrieben sind, wobei spezifische Beispiele davon solche einschließen, die zuvor identifiziert wurden, und Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Styrol-Acrylat-Acrylnitril-Copolymere und Vinylchlorid-Acrylsäure-Copolymere. Andere thermoplastische olefinische Polymere, einschließlich Copolymeren, sind ebenfalls brauchbar, wie z. B. Urethanpolymere. Spezifische Beispiele umfassen Vinylchloridpolymere und Vinylidenchloridpolymere, maleierte und andere säuregepfropfte Polyethylene und Polypropylene und aliphatische Urethane. Beispiele von vernetzbaren organischen Polymeren umfassen Styrolacrylat-Copolymere, carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymere, carboxylierte und anders vernetzte oder vernetzbare Acrylpolymere und vernetzbare Ethylen-Vinylacetat-Copolymere. Vernetzbare Polymere können durch Zugabe von geeigneten Vernetzungsmitteln vernetzt werden; wobei Beispiele von typischen carboxylreaktiven Vernetzungsmitteln Phenol-Formaldehyd-Harze, Polyamine, Melamin-Formaldehyd-Harze, Epoxyharze, Zinkkomplexe und Harnstoff-Formaldehyd-Harze umfassen.
Besonders bevorzugte organische Polymere sind Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Styrolacrylat-Copolymere, Styrolacrylat-Acrylnitril-Copolymere und carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymere. Unter diesen sind die Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und insbesondere solche mit ungefähr 10 bis ungefähr 30 Gew.-% an Ethyleneinheiten bevorzugte thermoplastische organische Polymere aufgrund ihrer guten wässrigen Dispergierbarkeit bei wirksamen Polymergehalten und der Viskositäten und der ausgezeichneten Filamentbindungsfähigkeit bei einem breiten Bereich an Polgarnen. Diese bevorzugten Polymere werden am mei sten bevorzugt in der Form von stabilen wässrigen Dispersionen oder Emulsionen mit Viskositäten von ungefähr 1 × 10^–3 Pa·s (1 cps) bis ungefähr 0,5 Pa·s (500 cps) und Gehalten an organischem Polymer von ungefähr 5 bis ungefähr 40 Gew.-% und am meisten bevorzugt mit Viskositäten von ungefähr 1,2 × 10^–3 Pa·s (1,2 cps) bis ungefähr 0,4 Pa·s (400 cps) und Gehalten an organischem Polymer von ungefähr 10 bis ungefähr 25 Gew.-% verwendet.
Die flüssige Komponente der Maschenbindungszusammensetzung ist eine Flüssigkeit, in welcher das organische Polymer dispergiert, emulgiert oder aufgelöst werden kann und welche bei einer Temperatur derart siedet oder verdampft, dass sie durch Erwärmen auf eine Temperatur unterhalb der, bei welcher die anderen Teppichmaterialien, die in dem Verfahren verwendet werden, durch Wärme beschädigt werden, entfernt werden kann. Wässrige Flüssigkeiten sind am meisten bevorzugt, da Wasser leicht bei Temperatur gut unterhalb denen, bei welchen Teppichkomponenten durch Wärme beschädigt werden, entfernt werden kann und ein gutes Medium zum Dispergieren und Emulgieren vieler geeigneter organischer Polymere ist. Während wässrige Flüssigkeiten signifikante praktische Vorteile aufweisen, schließen andere geeignet leistungsfähige Flüssigkeiten niedrigsiedende Alkohole, Ketone und halogenierte Kohlenwasserstoffe ein. Bevorzugt ist die flüssige Komponente eine, die bei Temperaturen entfernt werden kann, die nicht größer sind als ungefähr 140 °C, um einen Sicherheitsspielraum gegenüber einem Beschädigen von Grundgeweben und Polygarn während der Entfernung der Komponente bereitzustellen.
Die Maschenbindungszusammensetzung kann auch Stabilisatoren, Dispergierhilfsstoffe, Verdicker, Weichmacher, Vernetzungsmittel, Tenside und andere Additive enthalten, falls dies gewünscht ist. Verdickungsmittel können vor teilhaft sein zum Einstellen der Viskositäten der Maschenbindungszusammensetzungen auf gewünschte Niveaus. Vernetzungsmittel können zu den Maschenbindungszusammensetzungen, in welchen ein vernetzbares organisches Polymer vorhanden ist, zugegeben werden, um ein Vernetzen der organischen Polymerkomponente zur Verfügung zu stellen. Das Aufbringen der Maschenbindungszusammensetzung durch Schaumauftragungstechniken kann von einer Verwendung von Tensiden zur Unterstützung der Bildung und Aufrechterhaltung von Schäumen für eine Verwendung in dem Verfahren profitieren; jedoch kann zu viel Tensid nachteilig für eine Fusselbeständigkeit sein durch eine Feuchtigkeitsaufnahme, die durch die Tenside verliehen wird.
Während geeignete Maschenbindungszusammensetzungen aus organischen Polymerkomponenten und flüssigen Komponenten und, je nach Wunsch, aus anderen Komponenten formuliert werden können, kann eine Vielzahl an im Handel verfügbaren Dispersionen, Emulsionen und anderen Materialien als geeignete Zusammensetzungen oder zu deren Herstellung verwendet werden. Spezifische Beispiele von im Handel verfügbaren Materialien umfassen wässrige Styrolacrylat-Copolymeremulsionen wie solche, die verfügbar sind von Rohm und Haas Company unter dem Namen Rhoplex^®, Styrolacrylat-Copolymerformulierungen, Acrylsäure-Styrol-Acrylnitril-Formulierungen und selbstvernetzende carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymeremulsionen, die als Acronal^® bzw. Styrofan^® von BASF bekannt sind, wässrige Ethylen-Acrylsäure-Copolymerformulierungen, die unter dem Markennamen Michem^® von Michelman Corp. verfügbar sind, selbstvernetzende Acrylpolymer- und Ethylen-Vinylacetat-Emulsionen, die unter dem Namen Nacrylic^® und Dur-O-Set^® von Natrional Starch und Chemical Company verkauft werden, wässrige anionische Emulsionen von Acrylpolymeren wie Hycar^® Acrylemulsionen von BFGoodrich, wässrige anionische Emulsionen von vernetzenden oder carboxylier ten Vinylchlorid-Acryl-Copolymeren wie Vycar^TM PVC-Emulsionen von BFGoodrich, vernetzende und carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymeremulsionen wie Good-rite^® Styrol-Butadien-Emulsionen von BFGoodrich und wässrige aliphatische Harnstoffformulierungen wie Sancure^® Waterborne Aliphatic Urethane Polymers von BFGoodrich. Viele dieser Materialien sind als stabile Zubereitungen mit einem Polymergehalt von 30 bis 50 Gew.-% und Viskositäten im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 0,03 Pa·s (30 cps) bis ungefähr 1 Pa·s (1000 cps) verfügbar und können für die Verwendung im Verfahren wie gewünscht hinsichtlich der Polymergehalte, Viskositäten und anderer Eigenschaften eingestellt werden.
In dem erfinderischen Verfahren wird die Maschenbindungszusammensetzung auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes aufgetragen. Sie wird auf im Wesentlichen die gesamte Maschenseite aufgetragen, so dass sie alle oder zumindest einen wesentlichen Teil der Maschen kontaktiert. Die Maschenbindungszusammensetzung wird in einer Menge aufgetragen, die derart ist, dass ausreichend organisches Polymer den Maschen zugeführt wird, so dass beim Erwärmen zur Entfernung der Flüssigkeit des Bindemittels ein wirksames Binden der Filamente der Maschen durch die organische Polymerkomponente oder deren Rückstand erreicht wird. Spezielle Mengen für eine gegebene Auftragung werden mit der Wahl der Maschenbindungszusammensetzung und den Charakteristiken und der Zusammensetzung der Komponenten des getufteten Grundgewebes variieren. Im Allgemeinen ergeben größere Mengen an organischem Polymer bessere Ergebnisse, wenn Polgarne größere Garndenier oder eine dichtere oder kompaktere Struktur aufweisen wie in mehrfach gezwirnten und gezwirnten Garnen, wobei solche mit geringen Bauschungsniveaus und den relativ kleinen und dichten Garnbündeln oft in Wollpolgarnen gefunden werden. Größere Mengen sind auch nützlich beim Tuften von Mustern mit hohen Stichzahlen pro Flächeneinheit oder komplexen Stichmustern wie Stepover-Stichen, die üblicherweise in gemusterten und Multilevel-Florteppichaufbauten verwendet werden.
Bevorzugte Mengen an organischem Polymer, die für einen breiten Bereich von Maschenbindungszusammensetzungen über ein breites Spektrum der Auswahl an Teppichen und Polgarnen brauchbar sind, betragen ungefähr 6,78 g/m² (0,2 osy) bis ungefähr 102 g/m² (3 osy), wobei ungefähr 10 g/m² (0,3 osy) bis ungefähr 51 g/m² (1,5 osy) besonders bevorzugt sind für typische Velours- und Plüschteppicharten mit Polgarnen, die Garndenier von bis zu ungefähr 5000 aufweisen, und betragen ungefähr 17 g/m² (0,5 osy) bis ungefähr 68 g/m² (2 osy) bevorzugt für schwerere Garne und in Teppichaufbauten mit hohen Maschenniveaus, Maschenmustern mit signifikanten Stepover- oder überlappenden Maschen und mit anderweitig signifikanten Mengen an Polgarn, das auf der Maschenseite des getufteten Grundgewebes vorhanden ist. Es wird einsichtig, dass die oben beschriebenen Mengen an organischer Polymerkomponente in Gewichten an festem Polymer, das auf die Maschenseite der Grundgewebe aufgetragen wird, ausgedrückt sind und dass die Mengen der Maschenbindungszusammensetzung, die auf die Maschenseiten der Grundgewebe aufgetragen werden, um solche Mengen an organischem Polymer bereitzustellen, und die Auftragungsraten bestimmt werden basierend auf den Gehalten der Zusammensetzungen an organischem Polymer und relevanten Verfahrensparametern wie der speziellen Technik, mittels welcher die Zusammensetzung aufgetragen wird, und den Verarbeitungsgeschwindigkeiten der Anlage.
Die Maschenbindungszusammensetzung kann auf die Maschenoberfläche des Grundgewebes durch ein beliebiges Mittel, das für eine wirksame Auftragung geeignet ist, aufgetragen werden. Beispiele umfassen eine Auftragung durch Sprühen, als Schaum und mit einer Übertragungswalze oder Tauchbadsystemen. Die Auftragungssysteme sollten in Bezug auf die Verarbeitungsgeschwindigkeiten und -breiten und die Eigenschaften der Maschenbindungszusammensetzung konfiguriert werden, um die Zusammensetzung mit Raten zuzuführen, die wirksam sind, um die oben beschriebenen Auftragungsmengen zu erzielen. Für bevorzugte Zusammensetzungen mit Viskositäten von ungefähr 1 × 10^–3 Pa·s (1 cps) bis ungefähr 0,4 Pa·s (400 cps) ist das Sprühen geeignet und stellt eine gute Steuerung der aufgetragenen Mengen zur Verfügung. Das Sprühen wird geeignetermaßen unter Verwendung von einer oder mehreren Sprühdüsen bewerkstelligt, welche so konfiguriert sind, dass ein Spray mit effektiven Volumina der Zusammensetzung auf die Maschenseite eines getufteten Grundgewebes zugeführt wird. Am meisten bevorzugt wird die Maschenbindungszusammensetzung aus einer oder mehreren Düsen gesprüht, welche über die Breite der Teppichherstellungsanlage angeordnet sind, wobei das Spray nach unten in Richtung der Maschenseite ausgerichtet wird, wenn diese horizontal durch die Anlage befördert wird. Die Sprühmuster sind am meisten bevorzugt überlappend, um der typischen Verringerung hinsichtlich des Volumens und der zunehmend diffusen Zuführung des Sprays Rechnung zu tragen, wenn der Abstand vom Mittelpunkt des Musters zunimmt.
Nach Aufbringung der Maschenbindungszusammensetzung, aber bevor das erweichte Harz des thermoplastischen Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes sich verfestigt, wird die Maschenseite mit der darauf aufgetragenen flüssigen Zusammensetzung zur Entfernung der flüssigen Komponente erwärmt. Dieses Erwärmen kann in demselben Schritt wie das Erwärmen zum Erweichen des Harzes des thermoplastischen Bindemittels durchgeführt werden, falls dies gewünscht ist, oder es kann in einem separaten Schrittt durchgeführt werden. Das Erwärmen wird bei einer Temperatur und über einen Zeitraum durchgeführt, welche wirksam sind, um die flüssige Komponente der Maschenbindungszusammensetzung ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes auszutreiben. Eine solche Beschädigung kann ein Schmelzen oder ein unerwünschtes Erweichen des Grundgewebes oder der Polgarne, einen Verlust des Polgarnbüschels, die Entwicklung einer gekräuselten oder harten Textur in den Polgarnbüscheln und ein Aufrollen, einen Verlust an Festigkeit oder andere Effekte auf die Grundgewebe umfassen. Das Erwärmen zum Entfernen der flüssigen Komponente ist vorzugsweise derart, dass das getuftete Grundgewebe nicht Temperaturen erreicht, die höher sind als ungefähr 10 °C unterhalb der Temperatur einer thermischen Beschädigung des Grundgewebes und des Polgarns und die weiter bevorzugt ungefähr 20 °C oder weiter unterhalb einer solchen Temperatur liegen.
Spezifische Temperaturen und Zeiten für ein Erwärmen zur Entfernung der flüssigen Komponente werden abhängig sein von der besonderen Auswahl der Materialien und von den Fähigkeiten der Ausrüstung und des Aufbaus. Zur Herstellung von Teppichen aus üblicherweise verwendeten Materialien für einen Aufbau wird ein Erwärmen vorzugsweise derart durchgeführt, dass die Temperatur des getufteten Grundgewebes nicht über 150 °C liegt und weiter bevorzugt ungefähr 140 °C beträgt. Die Verweilzeiten bei den Erwärmungstemperaturen sind abhängig von der Temperatur, der Natur und der wärmetransferfähigkeiten des Heizmittels und der Masse des zu erwärmenden Teppichs und reichen typischerweise von einigen Sekunden bis einige Minuten. Für Teppiche, die hergestellt werden aus üblichen Materialien für den Aufbau, wässrigen Maschenbindungszusammensetzungen, in denen Polymergehalte ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gew.-% betragen und ein Erwärmen unter Verwendung eines Zirkulationsluftofens des Typs durchgeführt wird, der im Allgemeinen bei der Teppichherstellung verwendet wird, sind Verweilzeiten von ungefähr 0,2 bis ungefähr 5 Minuten im Allgemeinen angemessen für ein Entfernen der flüssigen Komponente. wenn das Erwärmen zur Entfernung der flüssigen Komponente und das Erwärmen zum Erweichen des Harzes eines thermoplastischen Bindemittels in demselben Schritt durchgeführt werden, sind die Temperaturen und/oder Verweilzeiten zum Erweichen des Harzes typischerweise angemessen oder mehr als angemessen für ein Entfernen der flüssigen Komponente.
Die Schritte des Auftragens der Maschenbindungszusammensetzung auf eine Maschenseite eines getufteten Grundgewebes und des Erwärmens zur Entfernung der flüssigen Komponente der Zusammensetzung können durchgeführt werden als ein Teil der oder in Zusammenhang mit der Herstellung von Teppichen unter Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln, bei der Maschen aus Polgarn an einem Grundgewebe oder zwischen Grundgeweben durch Abkühlen eines erweichten thermoplastischen Harzes in Kontakt mit einer Oberfläche eines getufteten Grundgewebes oder zwischen Grundgeweben zum Verfestigen des erweichten Harzes verankert werden. Bevorzugte Teppichherstellungsverfahren unter Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln umfassen als grundlegende Schritte das Bereitstellen eines getufteten Grundgewebes; ein In-Kontakt-Bringen einer Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, das ein thermoplastisches Harz umfasst, welches in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt gebracht zu werden mit dem getufteten Grundgewebe ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes; ein Erwärmen des thermoplastischen Bindemittels zum Erweichen des thermoplastischen Harzes ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes; und ein Abkühlen des thermoplastischen Bindemittels mit dem erweichten Harz in Kontakt mit mindestens der Maschenseite des getufteten Grundgewebes, um das thermoplastische Harz zu verfestigen. Solche Schritte werden nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Ein Schritt umfasst das Bereitstellen eines getufteten Grundgewebes. Das getuftete Grundgewebe umfasst ein Grundgewebe und weist eine Florseite und eine gegenüberliegende Maschenseite auf. Das Grundgewebe kann eine einzelne Struktur sein oder es kann ein Verbund sein, der zwei oder mehrere einzelne Grundgewebe oder Komponenten umfasst. Das getuftete Grundgewebe kann durch ein beliebiges geeignetes Mittel zur Verfügung gestellt werden. Es kann in einem separaten Arbeitsschritt hergestellt und dem Verfahren als eine vorgeformte Struktur zur Verfügung gestellt werden, oder das Ausbilden des getufteten Grundgewebes kann mit anderen Schritten so integriert werden, dass es in der Verarbeitungslinie gebildet und direkt einem oder mehreren anderen Schritten zugeführt wird. Wenn es vorab ausgebildet wird, werden die getufteten Grundgewebe am üblichsten von einer Rolle bereitgestellt. Unabhängig davon, ob sie in einem separaten Schritt oder in der Verarbeitungslinie ausgebildet werden, werden getuftete Grundgewebe am üblichsten ausgebildet durch Leiten eines Grundgewebes durch eine Tufting-Maschine. Die Büschel können geschnitten werden, um so genannte Veloursteppiche auszubilden, oder sie können ungeschnitten verbleiben, um so genannte Schlingenflorteppiche auszubilden. Der Nadelabstand, das Ausmaß des Nadelhubs und die Geschwindigkeit des Grundgewebes durch die Maschine können variiert werden, um gewünschte Niveaus der Büschel- oder Flordichte und Florhöhe bereitzustellen. Komplexe und gemusterte Floroberflächen können gebildet werden durch die Verwendung verschiedener Garne, durch Variationen bei den Nadeln, Nadelmustern oder Tufting-Parameter oder durch andere geeignete Maßnahmen, wie sie dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet des Tuftens bekannt sind.
Das Grundgewebe, das zur Ausbildung des getufteten Grundgewebes verwendet wird, kann, falls gewünscht, ein thermoplastisches Bindemittel einschließen oder enthalten. Somit kann das Grundgewebe Fasern oder eine faserförmige Anordnung einschließen oder an mindestens eine Oberfläche davon genadelt, thermisch gebunden oder anderweitig befestigt aufweisen, welche ein thermoplastisches Harz umfassen, das bei einer geringeren Temperatur als der, bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, erweicht oder schmilzt. In dem zu tuftenden Grundgewebe kann auch ein Bindemittel eingeschlossen oder enthalten sein, indem auf eine oder beide Grundgewebeoberflächen eine Schicht aufbeschichtet oder laminiert wird, welche ein derartiges thermoplastisches Harz umfasst. Solche Grundgewebe sind am besten geeignet für eine Verwendung bei der Herstellung von Teppichen, bei der das Grundgewebe des getufteten Grundgewebes das einzige Grundgewebe ist, das in dem Teppich enthalten ist, oder bei dem ein zusätzliches Grundgewebe an der Maschenseite eines getufteten Grundgewebes mittels eines thermoplastischen Bindemittels zusätzlich zu dem in das getuftete Grundgewebe eingebrachten befestigt ist.
Das getuftete Grundgewebe kann vor einer Verwendung in dem erfinderischen Verfahren auch verschiedenen abschließenden Zwischenschritten unterzogen werden. Wie oben angemerkt, können die Büschel geschnitten werden, um einen Velours auszubilden. Wenn einem Polgarn des getufteten Grundgewebes die gewünschte Färbung fehlt, wie dies oft der Fall ist bei Nylongarnen, kann ein Stückfärben oder ein kontinuierliches Färben des getufteten Grundgewebes durchgeführt werden. Andere Beispiele umfassen örtliche Behandlungen mit oder ein Aufbringen von schmutzab weisenden Mitteln, Mitteln zur Vorbeugung von Moder und Schimmel und Kombinationen davon. Im Allgemeinen kann eine beliebige solcher Zwischenbehandlungen durchgeführt werden, vorausgesetzt, dass diese keine Materialien in das getuftete Grundgewebe einbringen, die nicht den Temperaturen standhalten, die während des nachfolgenden Kontakts zwischen dem getufteten Grundgewebe und dem erweichten Harz des thermoplastischen Bindemittels auftreten. Wie bei der Herstellung des getufteten Grundgewebes können abschließende Zwischenschritte getrennt von dem erfinderischen Verfahren durchgeführt werden oder können diese in selbiges integriert werden.
In Ausführungsformen solcher Verfahren, bei denen die Herstellung eines getufteten Grundgewebes in einem separaten Arbeitsschritt von dem Erweichen und Abkühlen des Harzes des thermoplastischen Bindemittels durchgeführt wird, kann als ein Teil der oder in Zusammenhang mit der Herstellung des getufteten Grundgewebes eine Maschenbindungszusammensetzung aufgetragen und die flüssige Komponente davon entfernt werden. In solchen Fällen ist das getuftete Grundgewebe, das für nachfolgende Arbeitsschritte bereitgestellt wird, einschließlich Erwärmen eines thermoplastischen Bindemittels und Abkühlen eines erweichten Harzes davon zur Verfestigung desselben, ein getuftetes Grundgewebe mit Filamenten aus einer Vielzahl der Maschen davon, die mit einer organischen Polymerkomponente oder einem Rückstand davon verhaftet sind.
Ein weiterer Schritt der Verfahren unter Verwendung von thermoplastischen Bindemitteln umfasst ein In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel, umfassend ein thermoplastisches Harz, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt gebracht zu werden mit dem getufteten Grundgewebe ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes. Ein Kontakt kann bewerkstelligt werden durch ein beliebiges geeignetes Mittel in einem separaten Schritt oder in demselben Schritt wie andere Verfahrensschritte und mit dem Bindemittel in einer beliebigen geeigneten Form, einschließlich einer festen Form, wobei das Harz des Bindemittels erweicht oder geschmolzen oder eine Kombination davon ist. Ein In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit dem Bindemittel kann bei einer beliebigen Struktur der Maschenseite des Grundgewebes stattfinden, zum Beispiel an einer oder mehreren der Oberflächen davon, die durch die Maschen ausgebildet werden, zwischen dem Grundgewebe und den Rückseiten der Maschen und zwischen den Maschen.
Im Speziellen kann das Bindemittel in Kontakt gebracht werden mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes in einer festen Form wie einem Pulver, Pellet, Granalien oder Flocken einer thermoplastischen Harzzubereitung, von Fasern, welche das thermoplastische Harz umfassen, von Vliesstoffen, lockeren Geweben und anderen faserförmigen Anordnungen, welche Filamente einer Harzformulierung umfassen, von Folien oder Bögen, welche das thermoplastische Harz umfassen, von Schichten oder Beschichtungen, welche das thermoplastische Harz umfassen und auf ein Grundgewebe oder eine Maschenseite eines getufteten Grundgewebes aufbeschichtet oder aufgetragen sind, und von Fasern oder einer beliebigen der zuvor erwähnten faserförmigen Anordnungen, welche mit einem Grundgewebe verbunden sind, wie zum Beispiel durch Nadeln, thermisches Binden, mittels Klebstoffen oder durch andere geeignete Mittel. Es wird offensichtlich erscheinen, dass, wenn ein thermoplastisches Bindemittel in ein Grundgewebe eingebracht ist, welches anschließend getuftet wird, ein In-Kontakt-Bringen des Bindemittels und der Maschenseite beim Tuften des Grundgewebes stattfindet. Das Bindemittel kann auch in Kontakt gebracht werden mit der Maschenseite, wobei das thermoplastische Harz des Bindemittels in einer erweichten oder geschmolzenen Form vorliegt, wie beim Extrudieren, Beschichten oder anderweitigem Auftragen von erweichtem oder geschmolzenem Harz auf das Grundgewebe oder einem Spinnen von geschmolzenen oder erweichten Fasern direkt auf ein Grundgewebe. Es können Bindemittel in mehr als einer Form und/oder von einer oder mehreren Zusammensetzungen verwendet werden.
Für das In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem Bindemittel kann ein breiter Bereich an Techniken verwendet werden. Während jegliche geeignete Technik verwendet werden kann, sind bevorzugte Kontaktierungstechniken für Bindemittel in einer beliebigen speziellen Form solche, die an die Form des Bindemittels in einer Weise angepasst sind, welche einen Kontakt zwischen dem erweichten Harz des Bindemittels und der Maschenseite des Grundgewebes erleichtert oder fördert. Weiter bevorzugt ist die Kontaktierungstechnik eine, welche einen solchen Kontakt derart erleichtert oder fördert, dass das erweichte Harz die Maschenseite auf eine im Wesentlichen gleichförmige Weise relativ zu der gesamten Maschenoberfläche oder zu zumindest einem wesentlichen Teil deren Fläche kontaktiert. Bindemittel in Teilchenform, z. B. Pulver, Pellets, Flocken, Granalien, können mit Maschenseiten von Grundgeweben kontaktiert werden durch Abscheiden derselben auf den Maschenoberflächen oder durch ein anderweitiges Aufbringen des Bindemittels aus einer geeigneten Feststoffzuführausrüstung wie Trichtern oder anderen Verteilern, die in Relation zu dem getufteten Grundgewebe geeignet positioniert sind. Eine lose Faser kann berieselt, gesponnen oder anderweitig auf Maschenoberflächen abgelagert werden, mit Kämmen oder anderen Verteileinrichtun gen, die, je nach Wunsch oder Notwendigkeit, zur Unterstützung der Verteilung der Fasern verwendet werden können. Flüssigkeiten können zur Unterstützung beim Aufbringen der Bindemittel in der Form von Teilchen oder Fasern verwendet werden, zum Beispiel durch Ausbilden von Pasten oder Aufschlämmungen des Bindemittels, das auf den Grundgeweben verteilt wird. In solchen Fällen sollte die Flüssigkeit eine sein, die einfach zu entfernen ist, wie durch Erwärmen auf Temperaturen unterhalb der, bei der das getuftete Grundgewebe beschädigt wird; wobei Flüssigkeiten, die als die flüssige Komponente der Maschenbindungszusammensetzung verwendet werden, bevorzugt sind. Bindemittel in der Form von Folien, Bögen, Stoffen oder anderen faserförmigen Anordnungen können in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe von Rollen, Fließbandzuführsystemen oder anderen Zufuhrquellen zugeführt werden. Wie oben diskutiert, können Bindemittel in der Form von Beschichtungen, Schichten, Fasern oder faserförmigen Anordnungen in den zu tuftenden Grundgeweben vor deren Tuften eingeschlossen oder enthalten sein und können in zusätzlichen Grundgeweben, wenn diese verwendet werden, oder in beiden enthalten oder eingeschlossen sein. In solchen Verbundstoffen aus Grundgeweben und Bindemitteln kann das Bindemittel in einer oder beiden Oberflächen des Grundgewebes angeordnet sein. Die thermoplastischen Bindemittel mit einem Harz in erweichter oder geschmolzener Form können extrudiert, beschichtet, gesponnen als Filamente oder anderweitig auf Maschenoberflächen oder andere Grundgewebe aufgebracht werden.
Ein In-Kontakt-Bringen eines thermoplastischen Bindemittels und einer Maschenseite kann bei jeder Stufe des Verfahrens vor dem Kühlen des erweichten Harzes des thermoplastischen Bindemittels, um das Harz zu verfestigen, durchgeführt werden. Wie oben diskutiert, kann ein solcher Kontakt bewirkt werden während des Tuftens, wenn das Bindemittel in einem zu tuftenden Grundgewebe eingeschlossen ist oder vor dem Tuften in ein solches Grundgewebe eingebracht wird. Bindemittel in anderen Formen können vor, nach oder sowohl vor als auch nach dem Aufbringen der Maschenbindungszusammensetzung und vor, nach oder sowohl vor als auch nach dem Erwärmen zur Entfernung der flüssigen Komponente davon in Kontakt gebracht werden. Wenn ein Bindemittel auf die Maschenseite des Grundgewebes mit dem Harz des Bindemittels in erweichter Form aufgebracht wird, findet ein Kontaktieren des Bindemittels und der Maschenseite nach einem Erwärmen, um zumindest das Harz des Bindemittels zu erweichen, statt. Wenn Bindemittel verwendet werden, die auf die Maschenseite aufgebracht werden, wobei das Harz des Bindemittels in fester Form vorliegt, findet das Kontaktieren vor einem Erwärmen des Bindemittels, um dessen Harz zu erweichen, statt. Wenn Kombinationen von Bindemitteln in verschiedenen Formen oder von verschiedenen Zusammensetzungen verwendet werden, können diese mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes in denselben oder in separaten Schritten in Kontakt gebracht werden. Ein Kontaktieren des Bindemittels der Maschenseite wird am meisten bevorzugt so durchgeführt, dass das Vorhandensein des Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite das Aufbringen der Maschenbindungszusammensetzung in Kontakt mit den Maschen nicht nachteilig beeinflussen wird. Zu diesem Zweck ist ein Kontaktieren des thermoplastischen Bindemittels und der Maschenseite eines getufteten Grundgewebes während eines Tuftens oder nach einem Aufbringen einer Maschenbindungszusammensetzung besonders bevorzugt. Wenn es zum Sichern von Tuftmaschen und zum Binden von zusätzlichen Grundgeweben an die Maschenseite des getufteten Grundgewebes verwendet wird, werden das thermoplastische Bindemittel, das getuftete Grundgewebe und ein zusätzliches Grundgewebe in demselben oder einem separaten Arbeitsschritt in Kontakt gebracht, um eine Zwischenstruk tur auszubilden, in welcher das Bindemittel zwischen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes und der Oberfläche des zusätzlichen Grundgewebes, das daran gesichert werden soll, verteilt ist.
Das thermoplastische Bindemittel wird in einer Menge verwendet, die wirksam ist, um die Tuftmaschen in der endgültigen Teppichstruktur zu sichern, und wird auch verwendet zum Binden von zusätzlichen Grundgeweben, um selbige an die Maschenseite des getufteten Grundgewebes zu sichern. Spezifische Mengen werden abhängig sein von Faktoren wie der Form des Bindemittels und der Art und Weise, wie es aufgebracht wird, der Zusammensetzung und der Fließeigenschaften des Harzes des Bindemittels, den Polgarneigenschaften, dem Typus des Teppichs und dessen Eigenschaften. Das Bindemittel wird bevorzugt in Mengen verwendet, die wirksam sind, um zumindest 34 g an Harz pro Quadratmeter (1 Unze an Harz pro Quadratyard) der Fläche der Maschenseite des getufteten Grundgewebes bereitzustellen. Weiter bevorzugt ist die Menge des Bindemittels derart, dass ungefähr 68 g/m² (2 osy) bis ungefähr 510 g/m² (15 osy) bereitgestellt werden, um einen guten Kontakt, eine gute Verteilung des erweichten Harzes und ein Binden zu erreichen ohne die Verwendung von Mengen, die so groß sind, dass sie das Gewicht erhöhen oder die Flexibilität der endgültigen Teppichstrukturen verringern können und damit die ansonsten erreichbaren Vorteile im Hinblick auf das Verlegen einschränken. Am meisten bevorzugt wird das thermoplastische Bindemittel in einer Menge verwendet, die ungefähr 102 (3) bis ungefähr 410 Gramm an thermoplastischem Harz pro Quadratmeter (12 Unzen an thermoplastischem Harz pro Quadratyard) des Teppichs bereitstellt.
Ein weiterer Schritt des Teppichherstellungsverfahrens, bei dem ein Aufbringen einer Maschenbindungszusam mensetzung und ein Erwärmen zum Entfernen der flüssigen Komponente davon eingesetzt werden, umfasst das Erwärmen eines thermoplastischen Bindemittels, um eine thermoplastische Harzkomponente davon zu erweichen, ohne das getuftete Grundgewebe zu beschädigen. Das Erwärmen zum Erweichen des Harzes des Bindemittels kann durchgeführt werden mit einem oder ohne einen Kontakt des Bindemittels und der Maschenseite, das heißt, vor oder nach einem Kontaktieren des Bindemittels und der Maschenseite. Somit kann das Erwärmen zum Erweichen des Harzes des thermoplastischen Bindemittels durchgeführt werden durch Erwärmen des Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite des Grundgewebes, wo ein Bindemittel in der Form eines Pulvers, von losen Fasern, eines Stoffes, einer Folie, einer Beschichtung auf einem Grundgewebe oder eines anderen Feststoffes aufgebracht wird oder in Kontakt gebracht wird mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes oder ein Teil des zu tuftenden Grundgewebes ist oder zu diesem zugegeben wird. Alternativ dazu kann das Bindemittel vor einem Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes erweicht werden, wie zum Beispiel, wenn das Bindemittel mit erweichtem Harz extrudiert, gesponnen oder auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes beschichtet wird oder in Kontakt gebracht wird mit der Maschenseite und einem zusätzlichen Grundgewebe.
Das Erwärmen zum Erweichen des Harzes des Bindemittels wird bei einer Temperatur durchgeführt, die gleich oder oberhalb des Erweichungspunkts des Harzes liegt und bei der keine Beschädigung der Komponenten des getufteten Grundgewebes stattfindet. Das Erwärmen wird vorzugsweise so durchgeführt, dass die Temperatur des getufteten Grundgewebes als ein Ergebnis des Erwärmens oder dessen Kontakt mit dem erweichten Harz eines zuvor erwärmten Bindemittels nicht eine Temperatur übersteigt, die ungefähr 10 °C geringer ist als die, bei der das getuftete Grundgewebe beschädigt wird, und weiter bevorzugt ungefähr 20 °C geringer ist, um einen Sicherheitsspielraum gegenüber einer derartigen Beschädigung bereitzustellen. Zur Herstellung von Teppichen, bei denen das Grundgewebe und das Polgarn aus thermoplastischen Harzen bestehen, findet ein Erwärmen zum Erweichen des Bindemittels vorzugsweise derart statt, dass die Temperatur des getufteten Grundgewebes nicht eine Temperatur übersteigt, die ungefähr 15 °C geringer ist als der Schmelzpunkt des niedrigstschmelzenden Harzes eines derartigen Polgarns und Grundgewebes. Für Teppiche, die aus üblicherweise verwendeten Materialien für einen Aufbau hergestellt werden, wird ein Erwärmen vorzugsweise derart durchgeführt, dass die Temperatur des getufteten Grundgewebes ungefähr 150 °C nicht übersteigt. Die Erwärmungszeiten reichen im Allgemeinen von einigen Sekunden bis einige Minuten, wobei die speziellen Zeiten in Bezug auf die Erwärmungstemperaturen, die Zusammensetzung des Bindemittels und des getufteten Grundgewebes, die Art und Weise des Kontaktierens und den Aufbau der Ausrüstung, deren Fähigkeiten und Betrieb abhängen. Für übliche Teppichmaterialien, wenn thermoplastische Bindemittel in fester Form, welche hierin beschriebene bevorzugte Harze umfassen, in Kontakt gebracht werden mit einem getufteten Grundgewebe oder mit einem getufteten Grundgewebe und einem zusätzlichen Grundgewebe und dann zum Erweichen des Harzes des Bindemittels erwärmt werden, sind Erwärmungszeiten von ungefähr 0,3 bis ungefähr 8 Minuten bevorzugt, wenn das Erwärmen unter Verwendung von Zirkulationsluftöfen oder anderen Heizvorrichtungen mit ähnlichen Wärmeübertragungsfähigkeiten durchgeführt wird. Spezielle Zeiten für spezifische Kombinationen von Materialien, der Konfigurationen der Ausrüstung und anderer Variablen können leicht bestimmt werden durch Routineexperimente in Anleitung durch die hierin bereitgestellte Beschreibung.
Das Erwärmen zum Erweichen des Harzes des Bindemittels kann mittels einer beliebigen geeigneten Technik durchgeführt werden. Wenn ein derartiges Erwärmen vor einem Kontaktieren des Bindemittels und der Maschenseite des getufteten Grundgewebes stattfindet, wird dies am geeignetsten durch Verwenden eines Extruders bewerkstelligt. Wenn ein solches Erwärmen durchgeführt wird, wenn das Bindemittel und die Maschenseite in Kontakt zueinander stehen, sind ein Erwärmen in einem Zirkulationsluftofen, mittels eines Durchleitens über erwärmte Walzen oder mittels elektrischer oder Infrarotheizungen Beispiele für geeignete Techniken.
Ein weiterer Schritt des Verfahrens, bei dem eine Aufbringung und Erwärmung der Maschenbindungszusammensetzung gemäß dieser Erfindung durchgeführt werden, umfasst ein Kühlen des thermoplastischen Bindemittels, bei dem dessen Harz in erweichter Form in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes steht, um das Harz zu verfestigen. Das Ergebnis des Kühlungsschritts ist eine Umwandlung des erweichten Harzes des Bindemittels zu einer festen Form in Kontakt mit einer Vielzahl der Maschen oder der Maschen und der Grundgewebeoberfläche auf der Maschenseite des getufteten Grundgewebes, wodurch die Büschel mit dem Grundgewebe in der endgültigen Teppichstruktur verankert werden. wenn ein zusätzliches Grundgewebe verwendet wird, wird das Bindemittel mit dem erweichten Harz, das zwischen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes und einer Oberfläche des zusätzlichen Grundgewebes verteilt ist, gekühlt und verankert das verfestigte Harz des Bindemittels die Büschel und sichert das zusätzliche Grundgewebe an das getuftete Grundgewebe an deren Maschenseite.
Das Kühlen findet bei einer Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Harzes des Bindemittels statt; wobei in diesem speziellen Zusammenhang der Begriff "Erweichungstemperatur" eine Temperatur bezeichnet, bei der das Harz von einem durch Wärme erweichten oder plastifizierten Zustand zu einem Feststoff übergeht. Kühlzeiten variieren in Abhängigkeit von Faktoren wie der Wahl des Harzes des thermoplastischen Bindemittels, der Temperatur des erweichten Bindemittelharzes, dem Verfahren des Kühlens und dem Aufbau der Ausrüstung. Das Kühlen findet zumindest so lange statt, dass die resultierende abgekühlte Struktur gehandhabt werden kann, zum Beispiel durch Aufwickeln auf eine Rolle, oder ohne ein Fließen oder eine irreversible Verformung des Harzes einem weiteren Verarbeiten zugeführt werden kann. Das Kühlen findet im Allgemeinen über einen Zeitraum von mehreren Sekunden bis mehrere Minuten statt. Geeigneterweise findet das Kühlen durch ein einfaches Aussetzen des Grundgewebes oder der Grundgewebe in Kontakt mit der erweichten geschmolzenen Bindemittel den Umgebungsbedingungen statt, zum Beispiel indem selbiges aus der Heizquelle heraus geleitet wird. Andere Techniken wie eine zirkulierende Kühlluft oder ein Durchleiten der Struktur durch eine Zone oder über Walzen, welche auf einer gewünschten Temperatur gehalten werden, sind ebenfalls geeignet.
Bei der Herstellung von Teppichen aus Grundgeweben, welche einem Schrumpfen unterliegen können als Ergebnis einer Wärmebehandlung während des Kontakts mit dem erweichten Harz des thermoplastischen Bindemittels, ist es bevorzugt, während aller oder eines Teils der Erwärmungs- und Abkühlschritte eine Spannung auf die Teppichzwischenstruktur auszuüben. Eine Spannung wird bevorzugt in der Querrichtung ausgeübt, das heißt, senkrecht zu der Richtung des Leitens der Struktur durch die Verarbeitungslinie, welche auch als die Maschinenrichtung bezeichnet wird, oder wird sowohl in der Maschinen- als auch der Querrichtung angewendet. Kräfte, die üblicherweise zur Verhinderung einer Schrumpfung während eines Erwärmens und Kühlens von Teppichen oder Grundgeweben für andere Zwecke angewendet werden, sind in dem erfinderischen Verfahren brauchbar und sind einem Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet bekannt. Eine Spannung in Querrichtung wird geeigneterweise angewendet unter Verwendung eines Spannrahmens oder einer anderen geeigneten in der Breite wirkenden Streckeinrichtung. Eine Spannung in Maschinenrichtung kann ausgeübt werden durch Einstellen der Antriebsausrüstung zum Transport der Teppichzwischenstruktur zu und von der Kühlung weg, so dass Letztere geringfügig schneller ist.
Während dies nicht erforderlich ist, wenn das erweichte Harz des thermoplastischen Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes oder mit der Seite und einer Oberfläche eines zusätzlichen Grundgewebes steht, kann die Anwendung einer Kraft auf die derart in Kontakt stehenden Materialien vorteilhaft sein, um eine Verteilung des Harzes innerhalb der Struktur zu verbessern und um beim Abkühlen zum Verfestigen des Harzes ein Einkapseln der Büschel und ein Binden an das Grundgewebe oder die Grundgewebe zu verbessern. Wenn ein derartiger Kontakt stattfindet, bei dem die Floroberfläche des getufteten Grundgewebes nach unten ausgerichtet ist, kann die Schwerkraft allein eine wirksame Kraft darstellen. Andere geeignete Mittel zum Aufbringen einer Kraft umfassen das Durchleiten des getufteten Grundgewebes oder des getufteten und eines zusätzlichen Grundgewebes in Kontakt mit dem erweichten Harz des Bindemittels zwischen Walzen oder über eine Walze unter Spannung. Um diese Verteilung zu fördern, während darauf geachtet wird, dass keine Beschädigung der Polgarnbüschel stattfindet, wird vorzugsweise eine Kraft von ungefähr 89,5 (5) bis ungefähr 1790 kg pro linearem Meter (100 Pound pro linearem Inch) angewendet.
Verständlicherweise kann das erfinderische Verfahren in vieler Hinsicht deutlich variiert werden. Es kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Das getuftete Grundgewebe kann in einem separaten Arbeitsschritt getrennt von den Verfahren oder in dem Verfahren integriert hergestellt werden. Die Maschenbindungszusammensetzung kann auf ein getuftetes Grundgewebe aufgebracht werden und das Ergebnis zum Entfernen der flüssigen Komponente in einem Arbeitsschritt oder an einem Ort erwärmt werden, und das resultierende getuftete Grundgewebe, bei dem Filamente einer Vielzahl deren Maschen durch das organische Polymer oder dessen Rückstand gebunden sind, kann auf Rollen aufgenommen und anschließend mit thermoplastischen Bindemitteln in vollständig eigenständigen Arbeitsschritten oder Orten verwendet werden. Alternativ dazu kann das getuftete Grundgewebe in einer Zuführlinie für ein stromabwärts liegendes Verarbeiten hergestellt werden. Die Maschenbindungszusammensetzung kann auf die Maschenseite des Grundgewebes an einer beliebigen Stelle des Verfahrens nach einem Tuften eines Grundgewebes, aber vor dem Verfestigen des erweichten Harzes des thermoplastischen Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite aufgetragen werden. Das thermoplastische Bindemittel kann in fester Form oder mit einem erweichten Harz des Bindemittels aufgetragen werden. Es können Verbundstoffe aus Grundgewebe und thermoplastischem Bindemittel hergestellt werden oder es können Bindemittel anderweitig auf Grundgewebe aufgebracht oder darin eingebracht werden, bevor diese getuftet werden. Das Bindemittel kann auch nach dem Tuften auf das getuftete Grundgewebe. aufgebracht werden. In dem Verfahren können eine oder mehrere zusätzliche Grundgewebestrukturen verwendet werden, wobei selbige mit dem getufteten Grundgewebe, einschließlich eines Teils des getufteten Grundgewebes, oder beiden laminiert werden. Bindemittel können auf Grundgewebe aufgebracht oder darin eingebracht werden, welche nicht getuftet sind, aber auf das getuftete Grundgewebe laminiert oder anderweitig in die Teppichstruktur eingebracht sind. Ein Erwärmen zum Entfernen der flüssigen Komponente und ein Erwärmen zum Erweichen des Harzes des thermoplastischen Bindemittels können in demselben Schritt oder in verschiedenen Schritten durchgeführt werden. Bevorzugt wird ein Aufbringen der Maschenbindungszusammensetzung und ein Erwärmen zum Entfernen der flüssigen Komponente davon vor einem Abkühlen des erweichten Harzes des thermoplastischen Bindemittels durchgeführt, so dass eine verdampfende flüssige Komponente nicht das Abkühlen des Harzes beeinflusst oder eingefangen wird oder Hohlräume in dem verfestigten Harz erzeugt. Wenn thermoplastische Bindemittel verwendet werden, die auf das getuftete Grundgewebe in fester Form aufgebracht werden mit einem nachfolgenden Erweichen des Harzes des Bindemittels in Kontakt mit der Maschenseite des Grundgewebes, ist es am meisten bevorzugt, die Maschenbindungszusammensetzung auf die Maschenseite aufzubringen und die flüssige Komponente vor einem Erweichen des Harzes des thermoplastischen Bindemittels zu entfernen. Wenn thermoplastische Bindemittel verwendet werden, welche mit der Maschenseite mit dem Harz des Bindemittels in erweichter Form in Kontakt gebracht werden, ist es am meisten bevorzugt, die Maschenbindungszusammensetzung auf die Maschenseite aufzubringen und die Struktur zur Entfernung der flüssigen Komponente vor einem Aufbringen des thermoplastischen Bindemittels zu erwärmen. In das Verfahren können auch Zwischenschritte oder Endbehandlungsschritte eingeschlossen werden. Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird es als offensichtlich ansehen, dass andere Variationen und Modifikationen des Verfahrens durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Es wird auch selbstverständlich erscheinen, dass ein weiter Bereich an Materialien geeignet ist für eine Verwendung im erfinderischen Verfahren. Die Maschenbindungszusammensetzung und deren Komponenten sind oben beschrieben. Andere Materialien umfassen Grundgewebe, Polgarn und thermoplastisches Bindemittel.
Es kann jegliches geeignetes Grundgewebe für das getuftete Grundgewebe verwendet werden oder darin eingeschlossen sein. Beispiele umfassen gewebte Stoffe, geknüpfte Stoffe und Vliesstoffe, Folien, Bögen und Verbundstrukturen, welche eine oder mehrere der obigen mit einer oder mehreren anderen oder mit anderen Materialien wie lockeren Geweben oder netzartigen Vliesstoffen aufweisen. Bevorzugte Materialien für den Aufbau des Grundgewebes umfassen thermoplastische Harze aufgrund derer wünschenswerten Kombination an Kosten und Eigenschaften. Beispiele umfassen Polyolefine wie Polypropylen, Polyethylen (Polyethylene mit niedriger, linearer niedriger, mittlerer oder hoher Dichte oder so genannte Metallocenpolyethylene), Copolymere von Ethylen oder Propylen miteinander und/oder anderen Monomeren, Nylons, Polyestern und Mischungen, welche solche Harze umfassen. Grundgewebe, die aus Papier, natürlichen Materialien wie Jute und Hanf und anderen nichtthermoplastischen Materialien aufgebaut sind, können ebenfalls verwendet werden.
Als zusätzliche Grundgewebe, ob sie bei der Herstellung des getufteten Grundgewebes verwendet werden, auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes laminiert werden oder in anderer Weise verwendet werden, können geeignete Grundgewebe ebenfalls verwendet werden. Im Allgemeinen kann jegliches der oben beschriebenen Grundgewebe als ein zusätzliches Grundgewebe verwendet werden, einschließlich der zuvor erwähnten Folien, gewebten, geknüpften und nichtgewebten Artikel und Verbundmateriali en. Zusätzlich können lockere Gewebe, netzartige nichtgewebte Strukturen und dergleichen verwendet oder zu solchen anderen Strukturen laminiert werden. Bevorzugte zusätzliche Grundgewebe sind aufgebaut aus thermoplastischen Harzen und insbesondere aus Polypropylenbändern und/oder -garnen. Während gewebte, nichtgewebte und geknüpfte Stoffe am üblichsten verwendet werden, sind besonders bevorzugte zusätzliche Grundgewebe herkömmliche Sekundärgrundgewebestoffe aus Polypropylen, welche typischerweise aus Polypropylenbändern oder aus solchen Bändern in einer Richtung und Polypropylenfilamenten oder Spinngarnen in einer senkrechten Richtung gewebt sind. Aufbauten mit einer Leinwandbindung und einer Dreherbindung sind bevorzugt.
Polgarne, die geeignet sind als Komponenten der getufteten Grundgewebe, die gemäß dem erfinderischen Verfahren verwendet werden, sind ebenfalls gut bekannt und können aus beliebigem geeigneten Material bestehen. Geeignet sind kontinuierliche Filamentgarne und Spinngarne. Es können auch Garne aus natürlichen Fasern verwendet werden wie solche, in denen die Filamente Wolle oder Baumwolle sind.
Auch thermoplastische Bindemittel sind gut bekannt. Das Bindemittel umfasst ein thermoplastisches Harz, das in der Lage ist, in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe und zusätzlichen Grundgeweben, die verwendet werden können, erweicht zu werden oder erweicht zu werden und dann in Kontakt gebracht zu werden mit dem getufteten Grundgewebe und, falls verwendet, zusätzlichen Grundgeweben ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes oder des zusätzlichen Grundgewebes. Somit ist das Harz eines, das existieren kann in einem erweichten Zustand in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe oder mit dem getufteten Grundgewebe und einem zusätzlichen Grundgewebe oder mehreren zusätzlichen Grundgeweben bei einer Temperatur, welche solche anderen Komponenten nicht schädigt. Für thermoplastische Bindemittel, die in Kontakt gebracht werden mit getufteten Grundgeweben oder getufteten Grundgeweben und zusätzlichen Grundgeweben vor einem Erwärmen zum Erweichen des Harzes des Bindemittels, liegt die Erweichungstemperatur des Harzes des Bindemittels unterhalb der Temperatur, bei der die Grundgewebe durch Wärme beschädigt werden. Für Bindemittel, die in Kontakt stehen mit Grundgeweben, wobei das Harz des Bindemittels bereits in einem erweichten Zustand vorliegt, können Erweichungspunkte des Harzes Temperaturen übersteigen, bei denen die Grundgewebe beschädigt werden, vorausgesetzt, dass das In-Kontakt-Bringen des Bindemittels und des Grundgewebes oder der Grundgewebe nicht das Grundgewebe oder die Grundgewebe beschädigt, zum Beispiel als ein Ergebnis eines Kühlens, das inhärent stattfindet, wenn eine extrudierte Folie oder ein Filament eines Harzes aus einer Düse auf ein Substat geführt wird und/oder wenn es ein Substrat mit niedrigerer Temperatur oder eine Walze bei einer niedrigeren Temperatur kontaktiert. Bevorzugte Bindemittelharze sind solche, die durch Wärme erweicht oder geschmolzen werden können oder in einem durch Wärme erweichten oder geschmolzenen Zustand in Kontakt gebracht werden können mit einem getufteten Grundgewebe und zusätzlichen Grundgeweben, falls verwendet, bei einer Temperatur von zumindest ungefähr 10 °C unterhalb der niedrigsten Temperatur, bei welcher Grundgewebe und Polgarne durch Wärme beschädigt werden, und weiter bevorzugt bei mindestens ungefähr 20 °C unterhalb einer solchen Temperatur.
Bevorzugte Bindemittelharze weisen auch einen ausreichenden Fluss oder eine Formbarkeit auf, wenn sie erweicht oder geschmolzen sind, so dass sie um die Tuftmaschen und/oder die Verbindungen der Maschen mit dem Grundgewebe fließen oder diese einkapseln. Das Harz sollte auch eine ausreichende Kohäsionsfestigkeit aufweisen, so dass beim Abkühlen das feste Harz die Büschel einkapselt oder beschichtet und die Büschel mit dem zusätzlichen Grundgewebe mit einer ausreichenden Festigkeit und Integrität verklebt, um die Büschel zu verankern und eine gute Bindung zwischen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes und einem beliebigen zusätzlichen darauf laminierten Grundgewebe zur Verfügung zu stellen.
Wie oben beschrieben, wird das thermoplastische Bindemittel bevorzugt in einer Form verwendet, welche einen Kontakt der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit dem erweichten Harz des Bindemittels erleichtert. Eine Verteilung des Harzes in Kontakt mit der Maschenseite kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Wie oben beschrieben, kann das Bindemittel in einer Vielzahl an festen Formen verwendet werden. Es kann auch in Grundgeweben vorhanden oder darin eingebracht sein, wie in Grundgewebe-Bindemittel-Verbundstoffen, oder anderweitig, wie zum Beispiel durch Binden eines faserförmigen Gewebes, eines Vliesstoffes oder von losen Fasern an eine Oberfläche eines Grundgewebes durch Nadeln, thermisches Binden, mit Klebstoffen oder durch andere geeignete Mittel. Das Bindemittel kann auch in der Form einer Beschichtung, eines Films oder einer Schicht auf zumindest einer Oberfläche eines Grundgewebes aufgebracht vorliegen. In jedem dieser Fälle kann das Grundgewebe oder der Verbundstoff, in welchen das Bindemittel eingebracht ist oder in welchem es vorhanden ist oder an welches es geklebt ist, ein Grundgewebe sein, aus dem das getuftete Grundgewebe gebildet ist, oder es kann ein zusätzliches Grundgewebe sein, das auf das getuftete Grundgewebe laminiert oder anderweitig damit verbunden ist. Das Bindemittel kann auch in der Form einer Schmelze oder eines erweichten Harzes bereitgestellt werden, wie wenn das Harz in einem durch Wärme erweichten Zustand extrudiert oder anderweitig auf eine Grundgewebeoberfläche aufgebracht ist. Bindemittel derselben oder einer unterschiedlichen Form und Zusammensetzung können in Kombination verwendet werden. Als ein Beispiel kann ein Primärgrundgewebe mit genadelten Bindemittelfasern oder Bindemittelstoff als ein zu tuftendes Grundgewebe und kann ein Sekundärgrundgewebe mit einer Schicht oder Beschichtung aus Bindemittel, das daran gebunden ist, mit guten Ergebnissen verwendet werden. Kombinationen von Bindemitteln in verschiedenen Formen und/oder mit unterschiedlichen thermoplastischen Harzen sind ebenfalls beabsichtigt und können das Zuschneiden von Bindemitteln für Elemente einer Teppichstruktur, eines Typus oder Komponenten ermöglichen, um zum Beispiel Schmelzviskositäten des Harzes an die Grundgewebekonstruktionen oder Harzzusammensetzungen oder Polaritäten der Grundgewebe oder der Polgarne anzupassen.
Im Fall von Bindemitteln in der Form von Fasern sind kontinuierliche oder diskontinuierliche Fasern geeignet. Für diskontinuierliche Fasern können Fasern einer beliebigen geeigneten Länge und eines beliebigen geeigneten Durchmessers verwendet werden. Längen von bis zu 8 Inch sind bevorzugt, da längere Fasern schwierig aufzubringen sind. Kombinationen aus Fasern mit unterschiedlichen Dimensionen können verwendet werden, um eine gleichmäßigere Verteilung des Bindemittelharzes bei dessen Erweichen und wiederum eine gleichförmigere und beständigere Bindung beim Abkühlen des Harzes zu unterstützen.
Bindemittel in der Form von Pulver, Flocken oder Teilchen, welche thermoplastisches Harz umfassen, können von beliebigen geeigneten Abmessungen und Konfigurationen für eine Verwendung in dem Verfahren sein. Bindemittel in solcher Form können auch in Flüssigkeiten aufgeschlämmt sein oder zu einer Paste geformt werden, um ein Auftragen zu erleichtern. Ebenso wie bei losen Fasern kann ein Aufbringen von Kombinationen unterschiedlicher Teilchengrößen zu einer gleichförmigeren Verteilung des Bindemittels in Kontakt mit den Maschen oder anderen Grundgewebeoberflächen und zum Binden beim Abkühlen des Bindemittels zum Binden von Teppichkomponenten beitragen.
Vliesstoffe oder Gewebe, die geeignet für eine Verwendung als thermoplastische Bindemittel gemäß der Erfindung sind, umfassen sowohl Vliesstoffe aus kontinuierlichen Filamenten wie spinngebundene und schleudergebundene Stoffe als auch Stoffe, die diskontinuierliche oder Stapelfasern umfassen wie kardierte Stapelfasergewebe, vernadelte Vliesstoffe, wasserstrahlverfestigte Stoffe und dergleichen. Es können auch schmelzblasgeformte Stoffe aus kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Fasern verwendet werden, wie auch andere faserförmige Anordnungen wie gewebte Fasern, Gittergewebe und genadelte Fasern. Filamente oder Fasern dieser Materialien können beliebige geeignete Abmessungen aufweisen, wobei Denier von ungefähr 0,1 bis ungefähr 20 besonders gut geeignet sind. Bevorzugte faserförmige Anordnungen sind Vliesstoffe, Gewebe aus kontinuierlichen Filamenten und Gewebe aus Stapelfasern und sind insbesondere solche, die ein Flächengewicht von ungefähr 34 g/m² (1 osy) bis ungefähr 410 g/m² (12 osy) aufweisen. Zentrifugal gesponnene kontinuierliche Filamentgewebe, spinngebundene Gewebe und genadelte Stapelfaservliesstoffe oder Gewebe mit solchen Eigenschaften sind besonders bevorzugt.
In dem Fall von Bindemitteln, die in Kombination mit oder als ein Teil von einem oder mehreren Grundgeweben in dem Verfahren verwendet werden, können die Verbundstoffe und Kombinationen auch in einem weiten Bereich von Formen bereitgestellt werden. Wie oben angemerkt, kann ein Bindemittel in der Form einer Schicht auf eine oder mehrere Grundgewebeoberflächen beschichtet oder laminiert sein, kann ein Bindemittel in der Form von Fasern oder faserförmigen Anordnungen an einem oder mehreren Grundgeweben befestigt sein oder kann ein Bindemittel in der Form von Fasern in Vliesstoffgrundgeweben enthalten sein. Im Speziellen können Bindemittel in der Form einer Schicht, die auf ein Grundgewebe aufgebracht wurde, kontinuierlich oder diskontinuierlich über das Grundgewebe und auf einer oder beiden Oberflächen davon angeordnet sein. Kontinuierliche Schichten sind für eine bessere Verteilung des erweichten Harzes bevorzugt. Die Schichtdicken werden abhängig sein von der Natur des Grundgewebes und der Zusammensetzung des Harzes des Bindemittels und können ausgewählt werden unter Bezug auf das Gewicht des verwendeten Harzes. Bevorzugte Schichtdicken übersteigen nicht ungefähr 6,7 mm (1/4 Inch), da dickere Schichten ein Tuften oder eine andersartige Handhabung der Grundgewebe schwieriger machen können. Grundgewebe mit Bindemitteln in der Form von Fasern oder daran befestigten Stoffen können durch beliebige geeignete Mittel hergestellt werden. Ein Nadeln eines Bindemittels in einer solchen Form auf Grundgewebe kann vorteilhaft sein, da ein Nadeln typischerweise zu einem Vorkommen der Fasern auf beiden Oberflächen des Grundgewebes führt. Wenn das Vorkommen des faserförmigen Bindemittels auf lediglich einer Oberfläche eines Grundgewebes gewünscht ist, ist ein thermisches oder Klebebinden der Fasern auf die Grundgewebeoberfläche bevorzugt. Bindemittelfasern können auch in den Fasern oder Garnen eingeschlossen sein, aus welchen Grundgewebe hergestellt sind, und es können Zweikomponentenfasern und -garne zur Ausbildung von Grundgeweben verwendet werden, welche Harze mit höheren und niedrigeren Erweichungspunkten enthalten.
Bindemittel, die in der Form eines erweichten Harzes zugeführt werden, werden typischerweise direkt auf die Maschenseite des Grundgewebes extrudiert oder zwischen selbiger und einem weiteren Grundgewebe, wenn diese zusammengebracht werden. Andere geeignete Mittel zum Aufbringen eines Bindemittels, bei dem dessen Harz in einer geschmolzenen Form vorliegt, umfassen ein Spinnen und Schmelzblasen von Fasern oder erweichtem Harz direkt auf die Grundgewebeoberflächen.
Geeignete Harze des thermoplastischen Bindemittels sind thermoplastische Harze, die in Bezug auf Temperaturen erweichen, bei welchen andere Komponenten des Teppichs wie oben beschrieben geschädigt werden. Bevorzugte Harze weisen Fließeigenschaften auf, die förderlich sind für ein Fließen oder eine Formbarkeit von erweichtem oder geschmolzenem Harz in Kontakt mit Grundgeweben und für ein Einkapseln der Maschen. Besonders bevorzugte Harze für eine Verwendung mit üblichen Teppichmaterialien wie Polypropylengrundgeweben und Nylon, Polyester und Polypropylenpolgarnen erweichen bei Temperaturen von bis zu ungefähr 190 °C, vorausgesetzt, dass in dem Fall von thermoplastischen Bindemitteln, welche in Kontakt stehen mit einem getufteten Grundgewebe vor einem Erwärmen zum Erweichen des Harzes des Bindemittels, die Erweichungspunkte bei bis zu ungefähr 150 °C liegen. Solche Harze weisen vorzugsweise Fließeigenschaften bei solchen Temperaturen auf, die MI's von ungefähr 1 bis ungefähr 200 g/10 min, weiter bevorzugt von ungefähr 2 bis ungefähr 150 g/10 min und am meisten bevorzugt von ungefähr 5 bis ungefähr 100 g/10 min entsprechen.
Wie zuvor beschrieben, sind bevorzugte Zusammensetzungen der Harze Polyethylene, Ethylen-Propylen-Copolymere und Mischungen, welche selbige enthalten. Für Teppiche mit Nylonpolgarnen können thermoplastische Bindemittel, welche Harze mit polarer Funktionalität oder Harze, die durch Zugabe solcher funktionellen Gruppen modifi ziert sind, und insbesondere mit einer Hydroxyl-, Carboxyl- oder Amidfunktionalität, umfassen, eine verbesserte Bindung mit den Polgarnen zur Verfügung zu stellen als ein Ergebnis einer Wechselwirkung zwischen den funktionellen Gruppen des Bindemittelharzes und den Amidverknüpfungen des Nylons. Beispiele von Harzen mit polarer Funktionalität umfassen Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, maleierte Polypropylene und maleierte Styrol-Butadien- und Styrol-Ethylen-Butylen-Copolymere.
Das thermoplastische Bindemittel kann vollständig oder im Wesentlichen aus einem oder mehreren thermoplastischen Harzen bestehen oder kann ein oder mehrere Harze in Kombination mit Additiven und Modifikatoren, falls gewünscht, enthalten; Beispiele umfassen Pigmente und Farbstoffe, Fließhilfsstoffe, flammhemmende Mittel, Mittel gegen antimikrobiellen Befall, Stabilisatoren und Verarbeitungshilfsstoffe, Füllstoffe und Streckungsmittel. Bindemittel, die vollständig oder im wesentlichen aus thermoplastischem Harz bestehen, sind für ein Maximieren des Harzgehaltes des Bindemittels bevorzugt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung stellt Teppiche zur Verfügung, einschließlich Teppichen, die durch das erfinderische Verfahren hergestellt wurden, und Teppichen mit Konstruktionsmerkmalen, die bei der Verwendung eine verbesserte Leistung bereitstellen.
Teppiche, die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellt sind, sind im Hinblick auf eine Anzahl an Punkten vorteilhaft gegenüber herkömmlichen Teppichen. Wenn thermoplastische Grundgewebe und Polgarne verwendet werden, können Schnittreste und Abfälle, die während ihrer Herstellung erzeugt werden, in Schmelzwiederverarbeitungsarbeitsschritten verwendet werden. Das erfinderische Verfahren eliminiert auch die Notwendigkeit zur Herstel lung und Handhabung von Latexzubereitungen. Ferner können für einen vorgegebenen Teppichtypus im Hinblick auf ein Tuftingmuster und der Feinheit, der Florhöhe und des Polygarntyps Teppiche, welche durch das erfinderische Verfahren hergestellt werden, mit leichteren Gewichten hergestellt werden als konventionelle Teppiche und sind diese flexibler und sind in Arbeitsschritten des Verfahrens, einer nachfolgenden Handhabung und Verlegung leichter zu handhaben.
Während Teppiche, die gemäß dem erfinderischen Verfahren hergestellt sind, einen Aspekt der Erfindung darstellen, stellt die Erfindung auch Teppiche zur Verfügung, die als neu und gegenüber den bekannten Teppichen verbessert sind hinsichtlich ihrer Struktur oder ihrer Struktur und Eigenschaften, aber nicht hinsichtlich der speziellen Weise, auf der sie hergestellt werden. Das erfinderische Verfahren stellt ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung solcher verbesserten Teppiche zur Verfügung; jedoch werden Teppiche gemäß diesem Aspekt der Erfindung als ein Teil der Erfindung angesehen ohne Bezug auf deren spezielles Herstellungsverfahren.
Teppiche gemäß diesem Aspekt der Erfindung umfassen ein Grundgewebe, Polgarn, eine organische Polymerkomponente und ein thermoplastisches Bindemittel, das im Wesentlichen frei von vernetzten Polymerfeststoffen und anorganischen Teilchen ist. Diese Komponenten sind derart assoziiert, dass das Polgarn das Polgewebe derart durchdringt, dass eine Vielzahl an Büschel des Polgarns aus einer Oberfläche des Grundgewebes herausragen und eine Vielzahl and Polgarnmaschen auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Grundgewebes angeordnet sind, wobei Filamente einer Vielzahl an Maschen durch die organische Polymerkomponente gebunden sind und eine Vielzahl an Maschen mit dem thermoplastischen Bindemittel an das Grund gewebe gebunden sind. In einer anderen Ausführungsform umfassen Teppiche gemäß der Erfindung ferner ein Sekundärgrundgewebe, das mit der Maschenseite des oben beschriebenen Grundgewebes mittels des thermoplastischen Bindemittels verbunden ist. Die Teppiche enthalten vorzugsweise weniger als 102 g/m² (3 osy) an vernetzten Polymerfeststoffen und weiter bevorzugt weniger als ungefähr 68 g/m² (2 osy), mit Ausnahme von Spezien wie den Gelteilchen und vernetzten Teilchen oder Domänen, die aus den oben angegebenen Schmelzverarbeitungshilfsstoffen resultieren. Im Speziellen ist die Durchdringung des Grundgewebes durch Polgarne in den erfindungsgemäßen Teppichen wie oben beschrieben unter Bezug auf die getufteten Grundgewebe, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden oder dafür bereit gestellt werden. Die Büschel werden innerhalb der Teppiche weiter gesichert durch das thermoplastische Bindemittel, das kontinuierlich oder diskontinuierlich in Kontakt mit den Maschen des Grundgewebes verteilt ist und alle oder einen Teil der Maschen einkapselt und auch in Kontakt mit dem Grundgewebe stehen kann, um die Büschel innerhalb der Teppichstruktur zu verankern oder einzuschließen. Das Bindemittel ist vorzugsweise im endgültigen Teppich derart vorhanden, dass es innerhalb des Teppichs bei im Wesentlichen gleichförmigen Mengen pro Flächeneinheit der Teppiche verteilt ist. Das thermoplastische Bindemittel ist in einer Menge vorhanden, die wirksam ist, um die Tuftmaschen innerhalb des Teppichs zu binden und um die Mascheseite des getufteten Grundgewebes an ein beliebiges zusätzliches Grundgewebe zu binden, das mittels des Bindemittels darauf laminiert sein kann. Bevorzugt enthalten Teppiche ungefähr 68–510 g/m² (2–15 osy) an thermoplastischem Bindemittel, da geringere Mengen eine unzureichende Bindung bereitstellen können und größere Mengen die Steifheit und das Gewicht erhöhen können. Weiter bevor zugt sind etwa 102 g/m² (3 osy) bis 340 g/m² (10 osy) an thermoplastischem Bindemittel vorhanden.
Die Teppiche umfassen auch eine organische Polymerkomponente, die mit den Filamenten der Maschen verbunden ist. Die organische Polymerkomponente des Teppichs ist normalerweise in einer diskontinuierlichen Form vorhanden und vorzugsweise in der Form von kleinen, diskreten Domänen, die mit zumindest den Filamenten der Maschen verbunden sind und üblicherweise auch mit der Grundgewebeoberfläche, dem thermoplastischen Bindemittel, oder beidem. Die organische Polymerkomponente des erfindungsgemäßen Teppichs umfasst ein organisches Polymer oder einen Rückstand von dem oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Typ. Demgemäß kann die organische Polymerkomponente der Teppiche ein organisches Polymer umfassen, das dasselbe ist wie das organische Polymer von dem im Zusammenhang mit der Maschenbindungszusammensetzung, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, beschriebenen Typ, oder kann ein Reaktionsprodukt eines solchen Polymers oder eines solchen Polymers mit anderen Komponenten umfassen. Die organische Polymerkomponente bindet die Filamente der Maschen, so dass die Filamente der Polgarnbüschel sicherer in der Teppichstruktur gehalten werden. Bevorzugte Teppiche gemäß der Erfindung enthalten ungefähr 6,78 g/m² (0,2 osy) bis ungefähr 102 g/m² (3 osy) an organischer Polymerkomponente, wobei ein wesentlicher Anteil davon mit den Filamenten der Maschen verhaftet ist. Weiter bevorzugt beträgt der Gehalt an organischem Polymer der Teppiche ungefähr 10 g/m² (0,3 osy) bis ungefähr 68 mg/m² (2 osy).
Die erfindungsgemäßen Teppiche bestehen aus anderen Materialien, wie die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren oben beschriebenen. Bevorzugte Grundgewebe sind gewebte Polypropylenstoffe. Bevorzugte Polgarne umfassen Nylon, Polypropylen und Polyesterfilamente. Bevorzugte thermoplastische Bindemittel umfassen die Polyethylene, Copolymere und Mischungen, wie sie oben beschrieben sind.
Die Teppiche können je nach Wunsch in Arten, Gewichten, Tuftdichten und Florhöhen zur Verfügung gestellt werden. Getuftete Teppiche können in einem weiten Bereich an Arten und Gewichten zur Verfügung gestellt werden. Beispiele der ersteren umfassen, Saxony, Berber, Samt, Schnitt- und Schlingenflor, Velours, Hoch-Tief-Struktur, und Schlingenflorteppiche.
Teppiche gemäß diesem Aspekt der Erfindung besitzen vorzugsweise eine verbesserte Fusselbeständigkeit und weisen oft eine verbesserte Tuftbindungsfestigkeit auf als vergleichsweise vergleichbare Teppiche, die keine organische Polymerkomponente enthalten. Weiter bevorzugt besitzen die Teppiche eine Fusselbewertung von 4 oder weniger, und am meisten bevorzugt 2 oder weniger. Tuftbindungsfestigkeiten liegen vorzugsweise bei mindestens ungefähr 0,91 kg (2 Pound) in Veloursteppichen und bei mindestens 2,27 kg (5 Pound) bei Schlingenflorteppichen. Weiter bevorzugt weisen Veloursteppiche eine Tuftbindungsfestigkeit von mindestens 1,36 kg (3 Pound) auf und weißen Schlingenflorteppiche eine Tuftbindungsfestigkeit von mindestens ungefähr 2,83 kg (6,25 Pound) auf. Die Teppiche sind auch beständig gegenüber einer Wasseraufnahme und behalten demgemäß ihre Fusselbeständigkeit und Tuftbindungsfestigkeit auch dann bei, wenn sie in Umgebungen eingesetzt werden, in denen ein Kontakt mit Wasser stattfindet.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Sie sind nicht als einschränkend anzusehen.
In den Beispielen wurden die Fusselbewertungen von Schlingenflorteppichen bestimmt unter Verwendung eines Tests, der im Allgemeinen als der Velcrorollertest bezeichnet wird. Der Test ist üblicherweise, wenn auch nicht überall, in der Teppichindustrie bekannt. Er wird nicht als brauchbar für einen Test von Veloursteppichen angesehen, da die verwendete Testvorrichtung kein angemessenes Fusseln von Veloursteppichen für eine sinnvolle Bewertung verursacht. Der Test verwendet eine zylindrische Stahlwalze von 0,91 kg, 76,2 mm Breite, 50,8 mm Durchmesser (2 Pound, 3 Inch Breite, 2 Inch Durchmesser), die mit einem Handgriff ausgestattet ist und mit dem Hakenabschnitt eines Tapes der Marke Velcro^® bedeckt ist. Die Walze wird manuell über einen Abschnitt des Teppichs mit der Länge von ungefähr 15,2 cm (6 Inch) insgesamt 20 Mal vor und zurück gerollt, 10 Mal in jede Richtung. Die Fusselbewertung wird durch eine visuelle Begutachtung der Filamente auf der Velcro-bedeckten Walze bestimmt. Die Bewertungen verwenden manchmal eine 5-Punkte-Skala und manchmal eine 11-Punkte-Skala. In den folgenden Beispielen und ansonsten für die Zwecke der Erfindung wird die 11-Punkte-Skala verwendet. Die Fusselniveaus entsprechend der beiden Skalen sind wie folgt:
Teppiche, die extrem wenig oder sehr wenig fusseln, sind im Allgemeinen als akzeptabel angesehen. Die US 3,684,600 zeigt eine ähnliche Bewertungsskala.
Die Tuftbindungsfestigkeiten, die in den Beispielen berichtet werden, wurden gemäß ASTM D1335 bestimmt.
Beispiel 1
Auf einer wie in der Zeichnung dargestellten Teppichherstellungsanlage, die mit einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von 50 Fuß/Minute (15 m/min) betrieben wird, wird ein getuffteter Teppich hergestellt. Das getufftete Grundgewebe weist ein Primärgrundgewebe in einer Breite von 3,86 m (152 Inch) auf, das in einem Grundgewebeaufbau mit 945 Kettbändern pro Meter bei 591 Schussbändern pro Meter (24 Kettbänder pro Inch bei 15 Schussbändern pro Inch) aus Polypropylenbändern gewoben ist. Das Primärgrundgewebe wird mit einem Geradstichmuster mit einem BCF-Polgarn aus thermofixiertem Nylon mit 4000 Dernier getuftet, um auf der Maschenseite eine Veloursbreite von 315 Stichen pro Meter (8 Stichen pro Inch), 3,2 Gauge (1/8 Gauge) und ein Polgarngewicht von 1420 g/m² (42 osy) zu bilden.
Die Maschenbindungszusammensetzung ist eine wässrige Dispersion von festem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer mit einem Gehalt an Feststoffen von 25 Gew.-% und 3,3 × 10^–3 Pa·s (3,3 cps), die hergestellt wurde durch Verdünnen einer im Handel erhältlichen Dispersion von Ethylen-Acrylsäure-Copolymer in Ammoniakwasser, welche bezeichnet wird als MichemPrime 4983-30R. Die Dispersion besitzt vor ihrer Verdünnung einen nominalen Gehalt an Polymerfeststoffen von 30 Gew.-%, eine Viskosität von 1 Pa·s (1000 cps) und ihr Ethylen-Acrylsäure-Copolymer besitzt einen nomi nalen Gehalt an Acrylsäureeinheiten von 20 Gew.-% und einen Schmelzindex von 300 g/10 min. Die Disperion wird auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit 112 g/m² (3,3 osy), entsprechend 17,0 g/m² (0,5 osy) an Trockengewicht des Ethylen-Acrylsäure-Copolymers gesprüht, wobei ein Sprühauftragungssystem verwendet wird, das 20 Sprühköpfe aufweist, die in Abständen von ungefähr 0,2 m (8 Inch) über die Breite der Anlage positioniert sind und ungefähr 0,3 m (12 Inch) oberhalb des getufteten Grundgewebes angeordnet sind. Das Spray wird unter einem Druck von ungefähr 0,21 mPa (30 psig) als ein Vorhang aus Tröpfchen in einem Fächermuster mit einer Breite von ungefähr 0,3 m (12 Inch) auf der Oberfläche der Maschenseite zugeführt, wobei ungefähr die Hälfte der Breite des Sprays aus jeder Düse mit dem Spray von benachbarten Düsen überlappt.
Nach dem Aufbringen der Dispersion wird das getuftete Grundgewebe mit der darauf aufgebrachten Dispersion in einen Zwangsluftofen mit einer Lufttemperatur von 280 °F (138 °C) geleitet. Bei der verwendeten Anlagengeschwindigkeit beträgt die Verweilzeit 1 Minute.
Von einer Rolle wird ein Verbund aus einem Sekundärgrundgewebe und thermoplastischem Bindemittel abgewickelt und in Kontakt mit dem getufteten Grundgewebe zugeführt. Der Grundgewebe-Bindemittel-Verbundstoff besitzt eine Bindemittelschicht mit einer Dicke von 0,17 mm (6,5 mil) und 153 g/m² (4,5 osy), die auf eine Oberfläche eines gewebten Sekundärgrundgewebes beschichtet ist. Die Beschichtung besteht aus einem linearen Polyethylen mit niederer Dichte mit einem nominalen MI von 27 g/10 min, einer Dichte von 0,941 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von 125 °C, das identifiziert wird als Aspun 6811A von Dow. Die Beschichtung wurde durch Extrusionsbeschichten einer Schicht des Polyethylenharzes mit einer Dicke von 0,17 mm (6,5 mil) auf ein Sekundärgrundgewebe aufgebracht, das identifiziert wird als ActionBac Style 3865 von Amoco, das aus Polyproplyenkettbändern und Polypropylenspinngarnen im Schuss in einer 16 × 5 Drehrbindung gewoben ist. Das beschichtete Sekundärgrundgewebe wird in Kontakt gebracht mit dem getufteten Grundgewebe, so dass die Beschichtung die Maschenseite des getufteten Grundgewebes kontaktiert. Die resultierende Zwischenstruktur wird in einen Zwangsluftofen geleitet, der auf 300 °F (149 °C) eingestellt ist. Bei der verwendeten Verarbeitungsgeschwindigkeit beträgt die Verweilzeit im Ofen 2,5 Minuten, was ausreichend ist, um das Harz der Beschichtung des Sekundärgrundgewebes zu schmelzen.
Die Zwischenstruktur mit dem geschmolzenen Harz des Bindemittels wird aus dem Ofen in den Klemmpunkt zwischen zwei Stahlwalzen bei Umgebungstemperatur geleitet. Die Walzen sind innerhalb ungefähr 3 Fuß vom Ofen entfernt angeordnet, so dass das Harz immer noch geschmolzen ist, wenn die Struktur den Klemmpunkt erreicht. Beim Klemmpunkt wird eine Kraft von 30 Pound pro Linearinch angewendet. Der Teppich wird dann auf einer Walze aufgenommen, wobei die Aufnahme ungefähr 12,2 m (40 Fuß) vom Klemmpunkt entfernt ist. Das Harz des Bindemittels kühlt unter Ausbildung einer festen Form während des Wegleitens der Struktur von dem Quetschwalzenpaar zu der Aufnahme ab.
Der resultierende Veloursteppich besitzt einen Aufbau und Eigenschaften, einschließlich einer Tuftbindungsfestigkeit, und Fusselbeständigkeit, die geeignet sind für eine Verwendung bei vielen typischen Teppichanwendungen für Wohnungen.
Beispiel 2
Auf einer Teppichherstellungsanlage, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, die mit einer Anlagengeschwindigkeit von 30 Fuß/Minute (9 m/min) betrieben wird, wird ein getufteter Teppich hergestellt.
Das getuftete Grundgewebe weist ein primäres Grundgewebe wie in Beispiel 1 auf, auf das ein thermoplastisches Bindemittel in der Form eines Fließstoffes aus kontinuierlichen Filamenten mit 102 g/m² (3 osy), das gemäß US 5,173,356 hergestellt wurde, genadelt ist. Die Filamente des Fließstoffes bestanden aus einem linearen Polyethylenharz mit niedriger Dichte mit einem nominalen MI von 105 g/10 min, einer Dichte von 0,930 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von 125 °C. Der Fließstoff wird mit 62 Nadelstichen pro cm² (400 Nadelstiche pro Quadratinch) derart auf das Primärgrundgewebe genadelt, dass auf einer Seite des Grundgewebes ein Gewebe angeordnet ist, und eine Vielzahl an Filamenten des Gewebes zu der anderen Seite hindurchdringen.
Das Primärgrundgewebe mit den daran gebundenen Bindemitteln wird in einem Stepover-Stichmuster mit einem BCF-Polgarn aus Nylon mit 5000 Dernier getuftet, um einen Schlingenflor mit einer Höhe von 6,4 mm (1/4 Inch), mit 315 Stichen pro Meter (8 Stiche pro Inch) und 3,2 mm Gauge (1/8 Gauge) auszubilden. Das Florgewicht beträgt 950 g/m² (28 osy). Der Grundgewebe-Bindemittel-Verbundstoff wird so getuftet, dass der Flor sich von der Seite des Verbundstoffs erstreckt, die eine Vielzahl an Filamenten des Gewebes aufweist, und die Maschen auf der Gewebeseite des Verbundstoffs angeordnet sind.
Eine Maschenbindungszusammensetzung wie in Beispiel 1 wird auf die Maschenseite des resultierenden getufteten Grundgewebes wie in Beispiel 1 mit einer Auftragungsrate von 227 g/m² (6,7 osy) gesprüht, was ein Trockengewicht an Polymer von 34 g/m² (1,0 osy) entspricht.
Nach dem Aufbringen der Dispersion wird das getuftete Grundgewebe mit der darauf aufgebrachten Dispersion in einen Ofen wie in Beispiel 1 geleitet, der auf 260 °F (127 °C) eingestellt war. Bei der verwendeten Anlagengeschwindigkeit betrug die Verweilzeit im Ofen 2 Minuten.
Ein Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebe und thermoplastischem Bindemittel wird wie in Beispiel 1 von einer Rolle abgewickelt und in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes zugeführt, so dass die Beschichtung mit der Maschenseite in Kontakt kommt.
Die resultierende Zwischenstruktur wird in einen Ofen wie in Beispiel 1 geleitet, der auf 300 °F (149 °C) eingestellt war. Bei der verwendeten Anlagengeschwindigkeit betrug die Verweilzeit im Ofen 3,1 Minuten, was ausreichend ist, um das Harz der Filamente des auf das Primärgrundgewebe genadelten Gewebes und die Beschichtung auf dem Sekundärgrundgewebe zu schmelzen.
Die Zwischenstruktur mit geschmolzenem Harz der Bindemittel wird aus dem Ofen zu dem wie in Beispiel 1 konfigurierten Quetschwalzenpaar und durch den Klemmpunkt geleitet, wo sie einer Kraft von 537 kg pro linearem Meter (30 Pound pro linearem Inch) ausgesetzt wird. Das Ergebnis wird dann gekühlt und der endgültige Teppich auf einer Rolle aufgewickelt.
Der resultierende Teppich weist ausgezeichnete Tuftbindungs- und Fusselbeständigkeitseigenschaften auf und ist in einer Art aufgebaut, die beispielhaft ist für typische kommerzielle Teppiche wie sie in Büroräumen, Flug häfen, Verkaufsläden und Ausstellungsräumen verwendet werden.
Beispiele 3–37
In diesen Beispielen wurden die Teppichproben aus verschiedenen Materialien hergestellt und es wurden die Fusselbewertungen von Schlingenflorproben und die Tuftbindungsfestigkeiten aller Proben bestimmt. Die Proben wurden gemäß dem folgenden allgemeinen Verfahren hergestellt.
Auf einer Tuftingmaschine im Labormaßstab wurden getuftete Primärgrundgewebe mit verschiedenen Polgarnen und Primärgrundgewebestoffen, was ausführlich im Zusammenhang mit den spezifischen Beispielen beschrieben wird, hergestellt, oder es wurden getuftete Primärgrundgewebe aus kommerziellen Quellen erhalten. Es wurden auch zusätzliche Grundgewebe oder deren Verbundstoffe mit thermoplastischen Bindemitteln verwendet, welche wiederum im Zusammenhang mit den spezifischen Beispielen verwendet werden.
Proben von getufteten Primärgrundgeweben und von zusätzlichen Grundgeweben oder einem Verbundstoff aus zusätzlichem Grundgewebe und thermoplastischem Bindemittel wurden zu Rechtecken mit einer Länge von 0,46 m (18 Inch) und einer Breite von 0,3 m (12 Inch) geschnitten, wobei die längere Abmessung in Maschinenrichtung verläuft: Es wurden Maschenbindungszusammensetzungen in der Form von wässrigen Dispersionen oder Emulsionen hergestellt durch Verdünnen von im Handel erhältlichen Materialien mit Wasser auf einen Gehalt an Feststoffen oder Polymer von 10–15 Gewichtsprozent. Die Materialien, aus denen die Maschenbindungszusammensetzungen hergestellt wurden, und deren Gehalte an Feststoffen oder Polymer und deren Vis kositäten, wie sie verwendet wurden, werden ausführlich in Tabelle 1 beschrieben. Die Dispersionen wurden in einem feinen Nebel auf die Maschenseite von getufteten Grundgewebeproben gesprüht, wobei ein Haushaltsgartensprüher verwendet wurde. Das Spray wurde auf im Wesentlichen alle Maschen der Maschenseiten aufgebracht, bis die abgeschätzten Polymergehalte die gewünschten Niveaus erreichten. Unmittelbar nach dem Sprühen wurden die nassen, getufteten Grundgewebe mit der Maschenseite nach oben in einen Hix 021 Infra-Air-Förderbandtrockner gegeben, der auf 220 °F (104 °C) vorgeheizt worden war. Die Proben wurden nach 10 bis 12 Minuten aus dem Ofen entfernt. Die aus dem Ofen entfernten Proben waren trocken und die Filamente der Maschen waren mit dem Polymer aus der Maschenbindungszusammensetzung oder dessen Rückstand verbunden.
Nach dem Trocknen wurden die getufteten Grundgewebe mit den gebundenen Filamenten und ein zusätzliches Grundgewebe oder ein Verbundstoff aus zusätzlichem Grundgewebe und Bindemittel zusammen auf die Nadeln eines Spannrahmens von 0,3 m (12 Inch) mal 0,46 m (18 Inch) gegeben. Wenn ein zusätzlicher Verbundstoff aus Grundgewebe und thermoplastischem Bindemittel verwendet wurde, wurden das getuftete Grundgewebe und der Verbundstoff so zusammen gebracht, dass die Verbundstoffoberfläche, die durch das Bindemittel gebildet wird, in Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Grundgewebes steht. Die resultierenden Strukturen wurden dann mit der Florseite nach unten bei der Verweilzeit von ungefähr 6 Minuten durch einen Förderbandtrockner geleitet, der auf 290 °F (143 °C) eingestellt war. Während des Durchgangs durch den Trockner schmolz das Harz des Bindemittels. Unmittelbar nach der Verweilzeit von 6 Minuten wurde die Struktur mit dem noch geschmolzenen Harz aus dem Spannrahmen entnommen und zwischen zwei glatte Stahlwalzen, die eine Kraft am Klemm punkt ausüben, geleitet. In Beispielen, bei denen Nylon- oder Polyesterpolgarne verwendet werden, betrug die Kraft am Klemmpunkt 1300 kg pro linearem Meter (73 Pound pro linearem Inch). In Beispielen, bei denen Polypropylenpolgarne verwendet werden, betrug die Kraft am Klemmpunkt 179–269 kg pro linearem Meter (10–15 Pound pro linearem Inch).
Die Materialien, aus denen die Maschenbindungszusammensetzungen hergestellt wurden, und die Polymergehalte und Viskositäten der Zusammensetzungen, wie sie in den Beispielen verwendet wurden, sind in der folgenden Tabelle aufgezeigt.
Tabelle I
Beispiele 3–10
Diese Beispiele veranschaulichen Teppiche gemäß der Erfindung, die hergestellt wurden aus gewebten Polypropylengrundgeweben und Nylonpolgarnen mit ungefähr 17 g/m² (1/2 osy) an organischem Polymer oder Rückstand und ungefähr 136–203 g/m² (4–6 osy) an thermoplastischem Bindemittel in einem Schlingenfloraufbau.
Getuftete Grundgewebe wurden hergestellt aus in Lösung gefärbten zweifach gezwirnten kontinuierlichen Nylonfilamentpolgarnen mit 1300 Denier und 1,89 Drehungen pro Zentimeter (4,8 Drehungen pro Inch) und einem Primärgrundgewebestoff, der identifiziert wird als PolyBac Fabric Style 2261 von Amoco, welcher aus Polypropylenbän dern in einer Leinwandbindung mit 945 Kettbändern pro Meter und 591 Schussbändern pro Meter (24 Kettbänder pro Inch und 15 Schussbänder pro Inch) gewoben ist. Der Grundgewebestoff wurde in einem Geradstichmuster und einem Schlingenfloraufbau bei 3,2 mm Gauge (1/8 Gauge), 315 Stichen pro Meter (8 Stiche pro Inch) und einem Florgewicht von 746 g/m² (22 osy) getuftet.
Das zusätzliche Grundgewebe war ein Sekundärgrundgewebestoff in Leinwandbindung mit 82,4 g/m² (2,43 osy), der aus Polypropylenkettbändern und Polypropylenspinngarnen mit 1800 Denier in der Schussrichtung in einem 12 × 6 Aufbau gewoben war.
Das thermoplastische Bindemittel lag in der Form einer Schicht aus thermoplastischem Harz vor, das auf das zusätzliche Grundgewebe beschichtet war. Das Harz war ein lineares Polyethylenharz mit niedriger Dichte, das als Aspun 6811A von Dow Chemical identifiziert wurde, und einen nominalen MI von 27 g/10 min bei 190 °C, eine Dichte von 0,941 g/cm³ und ein Schmelzpunkt von 125 °C aufwies. Das Harz wurde auf den Sekundärgrundgewebestoff extrusionsbeschichtet, um eine kontinuierliche Beschichtung auf der Oberfläche des Stoffs auszubilden. Die Beschichtung wurde durchgeführt auf einer Extrusionsbeschichtungsanlage unter Verwendung eines Einschneckenextruders mit einem Durchmesser von 2 Inch und mit einer Schlitzdüse von 20 Inch, deren Düsenspalt innerhalb eines Bereichs von ungefähr 0,25 mm (19 Mil) eingestellt war, um unterschiedliche Beschichtungsdicken und -gewichte zur Verfügung zu stellen. Der Extruder wurde bei einer Schneckengeschwindigkeit von 50 Upm, einer Gehäusetemperatur von 185 °C und einer Düsentemperatur von 200 °C betrieben. Das geschmolzene Harz wurde ungefähr 2 Inch stromaufwärts einer Kombination aus einer Edelstahlkühlwalze und einer gummibeschichteten Presswalze auf den Grundgewebestoff extrudiert, wobei die Kühlwalze durch zirkulierendes Wasser auf 30 °C gehalten wurde. Der beschichtete Stoff wurde einem Klemmpunkt zwischen den Walzen zugeführt, derart, dass die Beschichtung die Kühlwalze kontaktiert. Am Klemmpunkt wurde eine Kraft von ungefähr 895 kg pro linearem Meter (50 Pound pro linearem Inch) aufgebracht. Nach einer Verfestigung der Beschichtung wurde der resultierende Verbundstoff aus sekundärem Grundgewebe und thermoplastischem Bindemittel auf einer Walze aufgenommen, die stromabwärts des Quetschwalzenpaars angeordnet war.
Die Fusselbewertungen und Tuftbindungsfestigkeiten bei verschiedenen Maschenbindungszusammensetzungen, welche unter Bezug auf Tabelle 1 identifiziert werden, ebenso wie die Gehalte an Maschenbindungspolymer und thermoplastischem Bindemittel der Proben werden in Tabelle 2 berichtet.
Tabelle 2
Wie aus diesen Beispielen und der Tabelle ersichtlich ist, zeigten die Proben, die unter Verwendung der Maschenbindungszusammensetzungen hergestellt wurden, signifikante Verbesserungen hinsichtlich der Fusselbewertungen im Vergleich zu den Kontrollen. Es wurden gute Bewertungen erhalten, obwohl das Polgarn ein gedrehtes Garn mit kompakter Struktur war, die ein Durchdringen ins Innere der Garnbündel, welche die Maschen bilden, behindert.
Beispiele 11–14
Beispiel 3 wurde wiederholt, mit Ausnahme, dass die Menge an Maschenbindungszusammensetzungen variiert wurde, Die Ergebnisse wurden in Tabelle 3 berichtet.
Tabelle 3

* Die Ergebnisse variierten hinsichtlich unterschiedlicher Bereiche der Probe; es wird angenommen, dass die Variabilität ein ungleichmäßiges Aufbringen der organischen Polymerkomponente auf das mit Maschen versehene Grundgewebe bei dem in diesem Beispiel verwendeten Niveau an Polymer wiederspiegelt.

Wie aus diesen Beispielen und der Tabelle ersichtlich ist, war bei diesem Teppich eine Fusselbeständigkeit bei ungefähr 8,84 g/m² (1/4 osy) gerade akzeptabel oder variabel, war jedoch bei ungefähr 17 g/m² (1/2 osy) hervorragend.
Beispiele 15–16
Das Verfahren der Beispiele 3–10 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das getuftete Grundgewebe 2750 Denier aufwies, wobei kontinuierliche Filamentpolgarne aus Nylon 6 in dem primären Grundgewebestoff in einem Schlingenfloraufbau mit 3,2 mm Gauge (1/8 Gauge), 315 Stichen pro Meter (8 Stiche pro Inch), einem Geradstichmuster und einem Florgewicht von 610 g/m² (18 osy) getuftet wurde. Die Maschenbindungszusammensetzung Nr. 6 wie sie in Tabelle 1 beschrieben wird, wurde in variierenden Mengen verwendet. Die Fusselbewertungen und Tuftbindungsfestigkeiten der resultierenden Proben werden in der folgenden Tabelle berichtet.
Tabelle 4
Wie aus diesen Beispielen und der Tabelle ersichtlich ist, war in diesem Teppichaufbau die Fusselbeständigkeit bei ungefähr 8,84 g/m² (1/4 osy) akzeptabel, war jedoch bei ungefähr 17 g/m² (1/2 osy) signifikant besser.
Beispiele 17–18
In diesen Beispielen wurden Teppichproben hergestellt unter Verwendung der Maschenbindungszusammensetzungen 1 und 2 und ansonsten denselben Materialien wie in den Beispielen 3–10, mit der Ausnahme, dass vor dem Tuften der Primärgrundgewebestoff wie in Beispiel 2 mit einem thermoplastischen Bindemittel in der Form eines 2-lagigen Fliesstoffs mit 102 g/m² (3 osy) genadelt wurde. Das Fliesstoffbindemittel wurde hergestellt aus einer Zubereitung, die 99 Gewichtsteile eines linearen Polyethylenharzes mit niedriger Dichte, das identifiziert wurde als Aspun 6806A von Dow Chemical mit einem nominalen MI on 105 g/10 min bei 190 °C und einem Schmelzpunkt von 125 °C und einen Gewichtsteil eines Mehrphasigen thermoplastischen elastomeren Polypropylen-Polyethylen-Copolymers, das identifiziert wurde als Montell KS-057 mit einer nominalen MFR von 30 g/10 min bei 230 °C, enthielt.
Das Maschenbindungspolymer und die Gehalte an thermoplastischem Bindemittel, die Fusselbewertungen und Tuftbindungsfestigkeiten der resultierenden Proben und einer Kontrolle, die ohne der Verwendung einer Maschenbindungszusammensetzung hergestellt wurde, werden in Tabelle 5 berichtet. Die Mengen an thermoplastischem Bindemittel, die in der Tabelle aufgezeigt werden, sind das Gewicht des Bindemittels, das auf das Sekundärgrundgewebe beschichtet ist, plus das Gewicht an Fliesstoff, der auf das Primärgrundgewebe genadelt ist.
Tabelle 5
Aus einem Vergleich der Kontrolle D mit den Kontrollen A und B ist ersichtlich, dass die zusätzlichen 102 g/m² (3 osy) an thermoplastischen Bindemitteln, die in diesen Beispielen verwendet wurden, die Tuftbindungsfestigkeit erhöhten aber die Fusselbewertungen nicht verbesserten. Die Tuftbindung wurde weiter verbessert als ein Ergebnis der Verwendung von Maschenbindungszusammensetzungen in den Beispielen 17 und 18. Aus diesen Ergebnissen und denen in den Beispielen 3 und 7, in welchen dieselben Maschenbindungszusammensetzungen verwendet wurden, ist auch zu erkennen, dass die Gegenwart an zusätzlichen 102 g/m² (3 osy) an thermoplastischem Bindemittel die Fusselbeständigkeit, die von der Maschenbindungszusammensetzung verliehen wurde, nicht verschlechtert. Wie in den Beispielen 3–10 werden diese Ergebnisse als beeindruckend angesehen im Hinblick auf die kompakte Natur des getwisteten Polgarns des getufteten Grundgewebes.
Beispiele 19–21
Diese Beispiele veranschaulichen einen Teppich gemäß der Erfindung mit mehrfach gezwirneten Nylon-BCF-Garnen, die in ein gewebtes Polypropylengrundgewebe in einen Schlingenfloraufbau mit Mehrfachniveaus mit extremen Stepover-Maschen getuftet sind. Dieser Typus und diese Materialien sind beispielhaft für Teppichfliesen. Ein ex tremes Stepover-Steppen wie in dieser Probe macht es schwierig, eine gute Fusselbeständigkeit zu erreichen.
Die Polgarne waren ein mehrfach gezwirntes Nylon-BCF-Garn mit 2880 Denier, ein Nylon-BCF-Garn mit 4150 Denier und ein Nylon-BCF-Garn mit 2750 Denier. Die Polgarne wurden in einen Primärgrundgewebestoff getuftet, der aus Polypropylenbändern in einer Leinwandbindung gewoben war. Die Polgarne wurden in einen Schlingenfloraufbau mit Mehrfachniveaus mit einem Stepover-Stichmuster bei 2,54 mm Gauge (1/10 Gauge), 433 Stichen pro Meter (11 Stiche pro Inch) und einem Florgewicht von 814 g/m² (24 osy) getuftet. Das Tuften mit drei verschiedenen Polgarntypen erzeugte eine Fliese mit einem Mustereffekt.
Teppichproben, die in diesen Beispielen hergestellt wurden, schlossen auch ein Sekundärgrundgewebe ein, welches ein Stoff war, der gewoben wurde aus Polypropylenkettbändern und Polypropylenspinngarnen im Schuss mit 1800 Denier in einer Dreherbindung mit 630 Kettbändern pro Meter und 197 Schussgarnen pro Meter (16 Kettbänder pro Inch und 5 Schussbänder pro Inch) und einem Nominalgewicht von 71,2 g/m² (2,1 osy).
Das thermoplastische Bindemittel wurde in der Form einer Beschichtung mit einer Dicke von 0,24 mm (9,5 mil) auf dem Sekundärgrundgewebe verwendet. Das Bindemittel besaß dieselbe Zusammensetzung wie in dem Beispielen 3–10 und wurde auf dieselbe Weise auf dem Sekundärgrundgewebestoff aufgebracht.
Die Gewichte an Maschenbindungspolymer und thermoplastischem Bindemittel, die Fusselbewertungen und Tuftbindungsflechtigkeiten der resultierenden Proben werden in Tabelle 6 berichtet.
Tabelle 6
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, resultierte die Verwendung einer Maschenbindungszusammensetzung in signifikanten Verbesserungen der Fusselbewertung und Tuftbindung. Diese Ergebnisse sind überraschend im Hinblick auf Schwierigkeiten beim Erzielen einer guten Fusselbeständigkeit in Teppichkonstruktionen diesen Typs.
Beispiele 22–27
Diese Beispiele veranschaulichen die Wirksamkeit der Erfindung bei Teppichen, die mit Polypropylenpolgarn in einem typischen handelsüblichen Teppichstil getuftet sind.
Es wurden getuftete Grundgewebe hergestellt mit einem Schlingenflor und einem Geradstichmuster mit 2,54 mm Gauge (1/10 Gauge), 394 Stichen pro Meter (10 Stiche pro Inch) und einem Florgewicht von 678 g/m² (20 osy). Das Polgarn war ein pigmentiertes Polypropylen-BCF-Garn mit 2750 Denier. Das Polgarn wurde in einem Primärgrundgewebestoff getuftet, der identifiziert wird als PolyBac Fabric Style 2205, und aus gewebten Polypropylenbändern in einer 24 × 13 Leinwandbindung bestand.
Diese Beispiele verwendeten ebenfalls einen Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebe und thermoplastischem Bindemittel wie in den Beispielen 3–10.
Die Gewichte an Maschenbindungspolymer und thermoplastischem Bindemittel, die Fusselbewertungen und Tuftbindungsfestigkeiten der resultierenden Proben werden in Tabelle 7 berichtet.
Tabelle 7
Beispiele 28–30
Diese Beispiele veranschaulichen Teppiche gemäß der Erfindung, die in einem Berbermuster hergestellt wurden. Berbermuster weißen signifikant größere Polgarnbündel auf als viele andere Teppicharten, was typischerweise förderlich ist eine gute Tuftbindungsfestigkeit mit thermoplastischen Bindemitteln aber nachteilig für eine Fusselbeständigkeit ist. Es ist auch schwierig, eine Fusselbeständigkeit von Teppichen zu erreichen, die mit herkömmlichen Latexbindemitteln hergestellt wurde.
Die zur Herstellung der getufteten Grundgewebe verwendeten Polgarne waren verschlungene pigmentierte Polypropylen-BCF-Garne mit 16800 Denier. Das Grundgewebe war ein Primärgrundgewebestoff, der aus Polypropylenbändern in einer 24 × 11 Leinwandbindung gewebt war. Die Polgarne wurden in einer Mehrfachniveau-Schlingenkonstruktion mit einem Wackelstichmuster bei 6,3 mm Gauge (1/4 Gauge), 2,7 Maschen pro Meter (5,5 Stiche pro Inch) und 1530 g/m² (45 osy) Florgewicht getuftet.
Es wurde ebenfalls wie in den Beispielen 3–10 der Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebestoff und thermoplastischem Bindemittel verwendet.
Die Gewichte an Maschenbindungspolymer und thermoplastischem Bindemittel, die Fusselbewertungen und Tuftbindungsfestigkeiten der resultierenden Proben werden in Tabelle 8 berichtet.
Tabelle 8
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, erhöhte sich bei den Berberteppichproben gemäß der Erfindung die Fusselbeständigkeit. Die Gewichte an Maschenbindungspolymer an diesen Beispielen überstiegen die der meisten anderen aufgrund der großen Garnbündel, waren jedoch dennoch geringer in der Relation zu dem Gesamtgewicht des Teppichs und stellten überraschende Verbesserungen hinsichtlich der Fusselbewertung zur Verfügung.
Beispiele 31–36
Es wurden Teppiche gemäß der Erfindung mit einem Polyesterpolgarn in einem Aufbau hergestellt, der beispielhaft für Teppiche in Wohnbereichen ist. Getuftete Teppiche wurden hergestellt aus mehrfach gezwirnten, Stauchkammer-texturierten, thermofixierten, Zweifach-Polyesterspinngarnen (Polyethylenterephthalat-Spinngarne) mit insgesamt 4400 Denier und 2,17 Drehungen pro Zentimeter (5,5 Drehungen pro Inch) und aus einem Primärgrundgewebestoff wie in den Beispielen 22–27 mit einem Stepover-Stich, 3,2 mm Gauge (1/8 Gauge), 315 Stichen pro Meter (8 Stiche pro Inch), einem Veloursaufbau, einer Florhöhe von 12,7 mm (1/2 Inch) und einem Gewicht von 1360 g/m² (40 osy). Es wurde auch der Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebestoff und thermoplastischem Bindemittel wie den Beispielen 3–10 verwendet. Die Tabelle 9 berichtet Maschenbindungspolymergehalte, Gewichte an thermoplastischem Bindemittel und Tuftbindungen.
Tabelle 9
In diesem Beispielen wurden keine Fusselbewertungen erhalten, da die Velcro-Walze kein Fusseln erzeugte, das für eine Bewertung bei Veloursteppichen geeignet ist. Für eine Aussage im Hinblick auf das Fusseln wurden Proben einem Nichtstandarttest unterzogen, der als "Münzenrubbeltest" bekannt ist. In diesem Test wurde eine viertel Dollar US-Münze per Hand während 5 Sekunden auf einem kleinem Bereich von ungefähr 5 cm × 5 cm (2 Inch × 2 Inch) der Proben vor und zurück gerieben und es wurden die erzeugten Fussel begutachtet. Obwohl der Test für einen Vergleich verschiedener Proben schlecht ist, da die Intensität des Reibens nicht standardisiert ist, zeigten die Ergebnisse für die Proben, die unter Verwendung einer Maschenbindungszusammensetzung hergestellt wurden, im allgemeinen eine signifikant bessere Fusselbeständigkeit auf, als für die Kontrolle.
Beispiel 37
In diesem Beispiel wurde ein Teppich gemäß der Erfindung mit einem Wollepolgarn hergestellt.
Das getuftete Grundgewebe besaß einen gewebten Primärgrundgewebestoff aus Polypropylenbändern in einer 28 × 24 Leinwandbindung und es wurde darauf ein thermoplastisches Bindemittel in der Form eines Vliesstoffes aus kontinuierlichen Filamenten mit 153 g/m² (4,5 osy) wie in den Beispielen 17–18 genadelt. Der Verbundstoff aus Primärgrundgewebe und Bindemittel wurde mit einem gedrehten Garn mit 1,18 Drehungen pro cm (3 Drehungen pro Inch) und 2900 Denier, dass aus 80 Gew.-% an Wolle und 20 Gew.-% an Nylonfasern gesponnen war, in einem Velours-Geradstichmuster mit 2,54 mm (1/10 Gauge), 394 Stichen pro Meter (10 Stiche pro Inch) und einer Florhöhe von 6,35 mm (1/4 Inch) getuftet. Es wurde auch der Verbundstoff aus Sekundärgewebestoff und thermoplastischem Bindemittel wie in dem Beispielen 3–10 verwendet. Die Erwärmungszeit zum Schmelzen der Harze der thermoplastischen Bindemittel betrug 8,5 Minuten. Die Quetschkraft, die auf den Zwischenteppich mit geschmolzenem thermoplastischem Bindemittelharz aufgebracht wurde betrug 895 kg pro linearem Meter (50 Pound pro lineam Inch).
Die Gehalte an Maschenbindungspolymer, Gewichte an thermoplastischem Bindemittel und Tuftbindungsfestigkeiten der resultierenden Proben werden in Tabelle 10 berichtet. Die berichteten Gewichte an thermoplastischem Bindemittel sind Gewichte der Beschichtung auf dem Sekundärgrundgewebe plus auf das Primärgrundgewebe genadelter Fließstoff.
Tabelle 10
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, war die Tuftbindungsfestigkeit der Teppichprobe gemäß der Erfindung nahezu doppelt so hoch wie die der Kontrolle. Jedoch spiegelten die geringen Tuftbindungsfestigkeiten für sowohl die Kontrolle als auch das Beispiel im Vergleich mit anderen Beispielen die relativ geringe Garnbündelgröße des in diesem Beispiel verwendeten Polgarns wieder, wie auch die Tatsache, dass Wollgarne im Allgemeinen weniger vorteilhaft sind für eine Bindung mit thermoplastischen Bindemitteln als synthetische Garne. Die Ergebnisse des Mün zenrubbeltest zeigten an, dass die Fusselbeständigkeit im Beispiel besser war als bei der Kontrolle.
Beispiel 38
Es wurde ein getuftetes Grundgewebe in einem Veloursaufbau mit 3,2 mm Gauge (1/8 Gauge) und mit einem Stepover-Muster von 8 Stichen pro Inch, einer Florhöhe von 12,7 mm (1/2 Inch) und einem Florgewicht von 1420 g/m² (42 osy) hergestellt aus einem gewebten Polypropylenprimärgrundgewebe wie in dem Beispielen 22–27 und einem zweifach gezwirnten Nylon-BCF-Garn.
Das getuftete Primärgrundgewebe wurde mit der Florseite nach unten mit einer Geschwindigkeit von 4,57 m (15 Fuß) pro Minute einem Teppichendbearbeitungsofen zugeführt der auf 220 °F (104 °C) vorgeheizt war. Kurz vor dem Eintritt in den Ofen wurde die Maschenseite des getufteten Primärgrundgewebes mit 170 g/m² (5 osy) einer Maschenbindungszusammensetzung wie in Tabelle 1, Nr. 1, besprüht, mit der Ausnahme, dass die Polymerfeststoffe auf 10 Gew.-% verdünnt waren und die Viskosität 74,6 g/m² 2,2 cps) betrug. Das besprühte Grundgewebe wurde bei einer Verweilzeit von ungefähr 6 Minuten durch den Ofen geleitet. Das getrocknete getuftete Grundgewebe besaß einen mittleren Gehalt an Maschenbindungspolymer von ungefähr 17 g/m² (0,5 osy), welches angeordnet war als eine diskontinuierliche Beschichtung und an und innerhalb der Maschen auf der Maschenseite derart agglomerierte, dass die Filamente der meisten der Maschen gebunden waren.
Das getuftete Grundgewebe mit den gebundenen Filamenten wurde dann mit einem Verbundstoff aus einem Sekundärgrundgewebe wie in den Beispielen 3–10, das mit einem thermoplastischen Bindenmittel in der Form einer 1,53 g/m² (4,5 osy) Schicht des in den Beispielen 3–10 verwendeten linearen Polyethylenharzes mit niedriger Dichte beschichtet war, kombiniert. Das getuftete Grundgewebe und der Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebe und Bindemittel wurden so zusammengebracht, dass das Bindemittel die Maschenseite des getufteten Grundgewebes kontaktierte. Die resultierende Grundstruktur wurde mit der Florseite nach oben mit 9,14 m (30 Fuß) pro Minute durch einen Zwangsluftofen bei einer Ofenlufttemperatur von 335 °F (168 °C) geleitet. Sofort nachdem der Teppich den Ofen verließ wurde er durch ein angetriebenes Quetschwalzenset geleitet, wo eine Quetschkraft von 1250 kg pro linearem Meter (70 Pound pro linearem Inch) aufgebracht wurde. Man ließ den Teppich ungefähr 10 Minuten abkühlen und nahm ihn dann auf einer Walze auf. Der fertige Teppich besaß eine mittlere Tuftbindungsfestigkeit von 2,14 kg (4,7 lbs) und eine gute Fusselbeständigkeit beim Münzenrubbeltest.
Zum Vergleich wurde das oben beschriebene Verfahren wiederholt, mit der Ausnahme, dass das getuftete Grundgewebe mit dem Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebe und Bindemittel ohne ein Aufbringen einer Maschenbindungsdispersion oder einem Trocknen in Kontakt gebracht wurde. Der resultierende fertige Teppich besaß eine geringere Tuftbindungsfestigkeit von 1,64 kg (3,6 Pound) und war weniger beständig gegenüber ein Fusseln beim Münzenrubbeltest als bei der Verwendung der Maschenbindungszusammensetzung.
Beispiel 39
In dem wie in Beispiel 1 den Arbeitsschritten gefolgt wurde und ein getuftetes Grundgewebe, eine Maschenbindungsdispersion, eine Sprühauftragungseinrichtung und ein Ofen verwendet wurden, wurde die Dispersion auf die Maschen des getufteten Grundgewebes gesprüht und dann im Ofen getrocknet. Das resultierende getuftete Grundgewebe besaß Filamente aus einer Vielzahl seiner Maschen, die gebunden waren mit ungefähr 17,0 g/m² (1,2 osy) an Ethylen-Acrylsäure-Copolymer in der Form einer diskontinuierlichen Beschichtung, die auf den Maschen vorlag und in diese penetriert war. Das Ergebnis wird auf einer Walze aufgenommen.
In einem separaten Arbeitsschritt wird das getuftete Grundgewebe mit anhaftenden Filamenten abgewickelt und einem Kontakt mit einem Verbundstoff aus Sekundärgrundgewebe und thermoplastischem Grundgewebe wie in Beispiele 1 zugeführt. Die resultierende Zwischenstruktur wird wie in Beispiel l einem Ofen zugeführt und erwärmt, um das Harz des auf das Sekundärgrundgewebe beschichteten Bindemittels zu schmelzen. Das Ergebnis mit dem weiterhin geschmolzenen Harz der Beschichtung wird einem Quetschsystem wie in Beispiel 1 zugeführt, wo eine Kraft von 537 kg pro linearem Meter (30 Pound pro linearem Inch) aufgebracht wurde, und das Ergebnis wird gekühlt und aufgenommen.
Der resultierende Teppich besaß ähnliche Eigenschaften wie der Teppich aus Beispiel 1.
Beispiel 40
Ein getuftetes Gewebe wie in Beispiel 1 mit einer wie in diesem Beispiel aufgebrachten und getrockneten Maschenbindungszusammensetzung wird über dessen gesamte Breite der Maschenseite extrusionsbeschichtet mit einem geschmolzenem Film aus linearem Polyethylenharz mit niedriger Dichte mit einem nominalen MI von 27 g/10 min, ei ner Dichte von 0,941 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von 125 °C, um eine Schicht des auf das getuftete Grundgewebe beschichteten Harzes bei 288 g/m² (8,5 osy) und mit einer Dicke von 0,524 mm (9,5 mil) auszubilden. Das Extrusionsbeschichten wurde durchgeführt unter Verwendung eines Einschnecken-Extruders mit einer Schlitzdüse, der bei einer Schneckengeschwindigkeit von 59 Upm einer Extrudergehäusetemperatur von 185 °C, einer Düsentemperatur von 200 °C und einem Spalt von 0,25 mm (10 mil) betrieben wurde. Das geschmolzene Harz wird ungefähr 2 Inch stromaufwärts einer Kombination aus einer Edelstahlkühlwalze und einer gummibeschichteten Druckwalze aufbeschichtet, wobei die Kühlwalze auf 30 °C gehalten wurde. Die beschichtete Struktur wurde dem Klemmpunkt zwischen den Walzen derart zugeführt, dass die Beschichtung in Kontakt mit der Kühlwalze war und die Florseite in Kontakt mit der Presswalze war. Bei dem Quetschen wurde eine Kraft von 895 kg pro linearem Meter (50 Pound pro linearem Inch) aufgebracht, um das geschmolzene Harz in die Maschenseite zu drücken, ohne dabei die Büschel zu komprimieren. Stromaufwärts, kurz nach dem Walzenpaar, kühlte sich die Beschichtung unter Verfestigung ab, und das Ergebnis wurde aufgenommen.
Der resultierende Teppich besaß eine gute Fusselbeständigkeit und Tuftbindungsfestigkeit. Vergleichbare Ergebnisse werden erhalten, wenn ein Sekundärgrundgewebe in der Form eines Stoffs mit 16 × 5 Dreherbindung aus Polypropylen-Kettbändern und Polypropylen-Spinnschussgarnen von einer Rolle abgewickelt und dem Klemmpunkt zwischen der Presswalze und der Kühlwalze so zugeführt wird, dass es das geschmolzene Harz, das auf dem getufteten Grundgewebe extrudiert ist, bei dem Klemmpunkt kontaktiert.
Beispiel 41
Es wurde ein getuftetes Primärgrundgewebe wie in Beispiel 1 mit einer Maschenbindungszusammensetzung gemäß Tabelle 1, Nr. 1, besprüht, und im Zwangsluftofen wie in Beispiel 1 getrocknet. Die Menge an organischem Polymer in dem trockenen Produkt beträgt ungefähr 17 g/m² (0,5 osy). Das getrocknete, getuftete Grundgewebe, bei dem Filamente aus einer Vielzahl seiner Maschen mit dem organischen Polymer gebunden sind, wird auf einer Walze aufgenommen.
In einem separaten Arbeitsschritt wird das getuftete Grundgewebe mit den gebundenen Filamenten abgewickelt und mit der Florseite nach unten durch einen Ofen mit Infrarotheizungen geleitet, die ungefähr 0,30 m (12 Inch) oberhalb der Oberfläche der Maschenseite angeordnet sind. Auf die Maschenseite wurde eine gleichförmige Beschichtung aus Polyethylenpulver mit niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,92 g/cm³, einem MI von 3 g/10 min und einem Schmelzpunkt von 108 °C gesprüht, als das getuftete Grundgewebe durch den Ofen geleitet wird. Die Menge an Polyethylenpulver beträgt 170 g/m² (5 osy). Die Förderbandgeschwindigkeit und die Leistung der Heizungen werden so eingestellt, dass das Polyethylenpulver schmilzt und eine Temperatur von 270 °F erreicht. Unmittelbar vor dem Austritt aus dem Ofen wird ein gewebtes Sekundärgrundgewebe wie in Beispiel 40 einem Kontakt mit der Maschenseite des getufteten Primärgrundgewebes mit dem noch geschmolzenen Polyethylenpulver zugeführt. Das resultierende Laminat aus geschmolzenem Harz, das zwischen dem Sekundärgrundgewebe und der Maschenseite des getufteten Primärgrundgewebes verteilt ist, wird aus dem Ofen geleitet und durch ein Paar an Stahlquetschwalzen geführt, welches eine Kraft von 537 kg pro linearem Meter (30 Pound pro linearem Inch) aufbringt. Man lässt das Ergeb nis während ungefähr vier Minuten abkühlen und nimmt es dann auf einer Walze auf. Der resultierende Teppich besitzt Eigenschaften, die ähnlich dem Teppich aus Beispiel 1 sind.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung von Teppichen, welches die folgenden Schritte umfasst: (1) Zur-Verfügung-Stellen eines getufteten Grundgewebes mit einer Maschenseite, die eine Vielzahl an Maschen aus Polgarn, welches Filamente umfasst, aufweist, wobei Filamente einer Vielzahl der Maschen gebunden werden mit einem organischen Polymer (5), das in einer Menge vorhanden ist, die von 6,78 bis 102 g/m² (0,2 bis 3 osy) reicht, und als eine Suspension, Dispersion oder Emulsion mit einer Viskosität von 0,5 bis 3000 cps (ASTM D 2196, Verfahren A (1995)) aufgebracht wurde; (2) In-Kontakt-Bringen der Maschenseite des getufteten Grundgewebes mit einem Bindemittel, das frei von einer organischen Polymerlatexrückseitenbeschichtung ist und ein thermoplastisches Bindemittel (7) ist, das ein thermoplastisches Harz umfasst, das zumindest im Wesentlichen frei von wärmehärtbaren, vernetzten oder vernetzbaren Komponenten und anorganischen Teilchen ist und bei einer Temperatur erweicht oder schmilzt, die unterhalb einer Temperatur liegt; bei der das getuftete Grundgewebe durch Wärme beschädigt wird, oder das, wenn es erweicht oder schmilzt, das getuftete Grundgewebe ohne eine derartige Beschädigung kontaktieren kann; (3) Erwärmen des Bindemittels, um das Harz ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes zu erweichen oder zu schmelzen; und (4) Kühlen des getufteten Grundgewebes mit erweichtem oder geschmolzenem Harz in Kontakt mit der Maschenseite und gegebenenfalls einem zusätzlichen Grundgewebe, um das Harz zu verfestigen, wodurch das Grundgewebe und die Maschen und gegebenenfalls das zusätzliche Grundgewebe verbunden werden.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Filamente der Vielzahl an Maschen gebunden werden mit dem organischen Polymer durch (a) Anwenden einer Maschenbindungszusammensetzung, umfassend (i) eine flüssige Komponente, die bei einer derartigen Temperatur siedet oder verdampft, dass sie entfernt werden kann durch Erwärmen unterhalb einer Temperatur, bei der das getuftete Grundgewebe und, falls vorhanden, das zusätzliche Grundgewebe durch Wärme beschädigt werden, und (ii) eine organische Polymerkomponente, die die Filamente der Maschen beim Entfernen der flüssigen Komponente bindet, und (b) Erwärmen zum im Wesentlichen Entfernen der flüssigen Komponente ohne einem Beschädigen des getufteten Grundgewebes und, falls vorhanden, des zusätzlichen Grundgewebes.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Maschenbindungszusammensetzung eine Viskosität von 1 bis 1200 cps aufweist.
Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die Maschenbindungszusammensetzung eine Lösung, Suspension oder Emulsion ist, welche die organische Polymerkomponente und eine wässrige flüssige Komponente umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass der Gehalt an organischem Polymer der Maschenbindungszusammensetzung ungefähr 5 bis ungefähr 60 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.
Das Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die Maschenbindungszusammensetzung eine Viskosität von ungefähr 1,5 bis 400 cps aufweist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die Maschenbindungszusammensetzung auf die Maschenseite des getufteten Grundgewebes als ein Spray aufgebracht wird.
Das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass das getuftete Grundgewebe einen gewebten Polypropylenstoff umfasst, der mit Polgarn getuftet ist.
Das Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass das Polgarn Nylonfilamente umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass das Polgarn Polyesterfilamente umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 8, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass das Polgarn Polypropylenfilamente umfasst.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die Maschenbindungszusammensetzung auf die Maschenseite in einer Menge aufgebracht wird, die wirksam ist zum Bereitstellen von ungefähr 10,2 bis 67,8 g/m² (0,3 bis 2 osy) der organischen Polymerkomponente oder des Rückstands davon auf der Maschenseite.
Das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die organische Polymerkomponente ein thermoplastisches Polymer umfasst.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass die organische Polymerkomponente ein Styrolacrylatcopolymer umfasst.
Das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, welches ferner dadurch charakterisiert ist, dass ein Kühlen des getufteten Grundgewebes in Kontakt mit der Maschenseite durchgeführt wird mit dem zusätzlichen Grundgewebe, das ebenfalls in Kontakt mit dem Bindemittel steht.
Getufteter Teppich, der ein Grundgewebe, Polgarn, das eine Vielzahl an Filamenten umfasst, und ein Bindemittel umfasst, wobei das Polgarn das Grundgewebe derart durchdringt, dass eine Vielzahl an Büscheln des Polgarns aus einer Oberfläche des Grundgewebes herausragen und eine Vielzahl an Polgarnmaschen auf einer gegenüberliegenden Oberfläche des Grundgewebes angeordnet sind und eine Vielzahl an Maschen im Teppich mit dem Bindemittel verbunden sind, dadurch charakterisiert, dass das Bindemittel frei ist von einer gehärteten organischen Polymerlatexrückseitenbeschichtung und ein thermoplastisches Bindemittel ist, das ein thermoplastisches Harz umfasst, das zumindest im Wesentlichen frei von vernetzten polymeren Feststoffen und anorganischen Teilchen ist, und eine Vielzahl an Filamenten der Maschen durch eine organische Polymerkomponente gebunden sind, welche in dem Teppich in einer Menge vorhanden ist, die von 6,78 bis 102 g/m² (0,2 bis 3 osy) reicht.
Der Teppich nach Anspruch 16, der ferner ein zweites Grundgewebe umfasst, das mit der Maschenoberfläche des Grundgewebes mit einem thermoplastischen Bindemittel verbunden ist.
Der Teppich nach den Ansprüchen 16 und 17, der ferner charakterisiert ist durch eine Fusselbewertung von 4 oder weniger auf der 11-Punkte-Skala, wobei eine Fusselbewertung von 9–10 ein übermäßig starkes Fusseln anzeigt, von 7–8 ein mittleres, beträchtliches Fusseln anzeigt, von 5–6 ein geringes, moderates Fusseln anzeigt, von 3–4 ein sehr geringes, schwaches Fusseln anzeigt, von 1–2 ein extrem geringes Fusseln anzeigt und von 0 kein Fusseln anzeigt.