地板覆盖件的制作方法

1.本公开涉及纺织地板覆盖件领域，例如宽幅地毯和模块化小方地毯，特别涉及一种通用纺织地板覆盖件，其具有整体地接合到底布覆盖件的纤维增强底布系统。更具体地，根据本文提供的一个或多个方面，本公开涉及一种用于在固化之前将底布覆盖件整体地接合到通用底布系统的一次成形方法。
2.背景
3.随着簇绒设备的出现，地板覆盖件随着时间的推移从编织地毯发展到今天使用的簇绒地毯。机器簇绒从类似于缝纫机的单针开始。针携带纱线穿过主底布基材，在与主底布基材相邻的背面侧形成针脚。在正面侧，线圈将纱线保持在主底布基材之上的特定高度，以形成地毯的绒毡。簇绒纱线和主底布基材统称为簇绒纺织品基材。
4.所述单针配置发展为多针并排操作，这就是目前簇绒地毯的制造方式。使用这种设备，簇绒宽度可达16英尺，当以这些宽度出售时，这些地毯在行业中被称为“宽幅”地毯。这种地毯是当今住宅和商业建筑的优选铺地材料。
5.引入“模块化”地毯产品(小方地毯)以解决宽幅地毯产品遇到的一些问题。由于装置中的单个模块弄脏或磨损时可以移除和更换，因此模块化地毯在宽幅地毯不实用的应用中非常有用，例如办公室、机场和其他人流量大的区域。
6.宽幅地毯和小方地毯设计都面临着稳定性的挑战和问题。如果没有单独的增强地板覆盖件和/或一个或多个辅助底布层，宽幅地毯设计具有“蠕变”的趋势，这会导致不希望的增长。带有沉重底布层的模块化小方地毯是僵硬的。其结果是，模块化小方地毯有呈杯形或卷曲的趋势。由于与厚度和重量变化有关的问题，模块化小方地毯和宽幅地毯出现了其他挑战。地板覆盖件的制造商面临着大量材料成本和制造费用，其与多个底布层和/或预成型增强层与织物基材的加工和接合相关。
7.关于稳定性，在地毯工业中公知，地毯的机器方向对尺寸稳定性问题影响最大。“机器方向”被认为是纱线簇绒的方向。纱线在机器方向上形成一系列连续的线圈，其内在不稳定，尤其当暴露于热和/或湿气时。此外，主底布基材在地板覆盖件的机器方向上倾向于出现更多的收缩。因此，机器方向几乎总是地板覆盖件更不稳定的方向。
8.尽管在此指出的相关专利公开了具有增强底布层的通用地毯和制造所述通用地毯的方法，但本技术公开了对相关专利中公开的通用地毯发明的改进。
9.本文所述的发明与美国专利9339136、9506175、9681768、9775457、9924820、9926657、10132019和10501878相关，这些专利均通过引用并入本文。


技术实现要素：

10.本发明包括具有通用纤维增强底布的地板覆盖件。地板覆盖件可用于宽幅产品或多种模块化产品中的任何一种。该制造方法和所得产品包括簇绒织物基材，该织物基材具有主底布基材和簇绒穿过该主底布基材的多根纱线。主底布基材包括正面侧和与正面侧相对的背面侧，每根纱线的一部分形成位于主底布基材背面侧上的针脚。每个针脚部分包括
一个端部，并且针脚部分由空隙隔开。
11.本文公开的制造方法和所得产品包括用于将多孔覆盖件接合到增强纤维和粘合剂的所需配置的一次成形方法。在一个实施方式中，将增强纤维和粘合剂混合并形成一增强纤维和粘合剂层，该层位于针脚部分和针脚部分之间的空隙中。增强纤维和粘合剂也可以形成包括接合到粘合剂层的单独的层压增强纤维层的配置。此外，增强纤维和粘合剂可以形成一种结构，该结构包括与增强纤维和粘合剂层接合的层压纤维层。本发明的每个实施方式包括在通过一次成形方法将多孔覆盖件接合到增强纤维和粘合剂的所需配置之前，将粘合剂强制进入针脚部分和针脚部分之间的空隙的步骤。
12.制造过程由形成经调节的增强纤维和粘合剂池开始，并将经调节的增强纤维和粘合剂池导向第一施加器。压力由第一施加器以受控方式施加在增强纤维和粘合剂池上。粘合剂受迫进入针脚部分，并进入针脚部分之间的空隙，以形成位于针脚端部和主底布基材之间的粘合剂层。粘合剂层在将针脚端部与主底布基材分开的空隙内充当屏障和缓冲垫。
13.如本文指出的相关专利中所公开的，增强纤维和粘合剂可以形成不同的配置以提供尺寸稳定性。对于每种配置，粘合剂的量或体积大于增强纤维的量或体积。本发明从用粘合剂填充针脚部分和针脚部分之间的空隙开始，从而有多余的粘合剂可用于接合功能。
14.在将增强纤维和粘合剂定位成所需配置之后，在固化之前，第二施加器将吸收性多孔覆盖件按压在配置的增强纤维和粘合剂上。第二施加器沿朝向主底布基材的方向按压多孔覆盖件。控制由第二施加器施加的压力，使得多孔覆盖件沿朝向主底布基材的方向挤压和压缩增强纤维和粘合剂。一部分增强纤维和粘合剂被压缩，针脚的端部同时塌陷以响应由第二施加器施加在多孔覆盖件上的受控压力。
15.压缩和塌陷动作迫使粘合剂的一部分沿相反方向移动，远离主底布基材，然后将一部分粘合剂引导到覆盖件的接触表面。沿一个方向的压缩和塌陷动作使得粘合剂沿相反方向强制进入覆盖件，以将覆盖件固定到纤维和粘合剂增强层。由第二施加器施加的压力控制受迫进入并被覆盖件吸收的粘合剂的量和深度。在将覆盖件固定到纤维和粘合剂增强层之后，地板覆盖件可以进行固化。
16.当第二施加器沿朝向主底布基材的方向按压多孔覆盖件时，针脚部分的端部变平。这迫使位于针脚部分和针脚部分之间的空隙内的粘合剂的选定部分沿相反方向移动到多孔覆盖件中。针脚部分的压平量受到控制，这也控制了受迫进入多孔覆盖件的粘合剂的量。
17.在朝向主底布基材的方向上的同时的压缩力和压平力在远离主底布基材的方向上产生同时的相反的反作用力。反作用力使粘合剂的选定部分移动到多孔覆盖件中。粘合剂的选定部分受迫沿阻力较小的方向移动，因为粘合剂和增强纤维层充当了阻止粘合剂的选定部分朝向主底布基材移动的屏障。
18.当粘合剂的选定部分受迫进入多孔覆盖件时，多孔覆盖件防止粘合剂的选定部分内的所有或大部分增强纤维移动到多孔覆盖件中。由于增强纤维与多孔覆盖件的层压，所有或至少大部分在粘合剂的选定部分内的增强纤维受迫接合到多孔覆盖件。一些增强纤维的一部分也受迫进入多孔覆盖件内的开口中。将增强纤维层压到多孔覆盖件和将纤维部分压入多孔覆盖件，提供了多孔覆盖件与通用底布系统的整体接合。
19.本发明提供一种一次成形的预固化制造方法和所得产品，其产生具有覆盖纤维和
粘合剂增强配置的地板覆盖件。固化后，覆盖的地板覆盖件可以被切割和卷起，而不需要额外的涂层或制造步骤。本文公开的制造方法和所得产品通过避免在固化后安装预成型层的需求，为地板覆盖件提供尺寸稳定性、简化的制造过程和降低的成本。
20.参考以下描述和所附权利要求书将更好地理解本发明的这些和其他特征和优点。构成本说明书一部分的附图说明了本发明的各种实施方式，并且与书面描述一起用于解释本发明方法的原理。
21.附图简要说明
22.在说明书中针对本领域的技术人员阐述了本发明完整且有效的公开，包括其最佳模式，说明书参考了附图，其中：
23.图1是用于将纤维和粘合剂增强组合物接合到簇绒织物基材和用于将吸收覆盖件接合到纤维和粘合剂增强合成物的设备布置的示意图。
24.图2是说明用于形成纤维和粘合剂层的第一施加器和用于将覆盖件接合到纤维和粘合剂层的第二施加器的示意图。
25.图3a是展示一个实施方式的示意图，该实施方式包括第二施加器并说明纤维和簇绒织物针脚的压缩和塌陷。
26.图3b是展示另一个实施方式的示意图，该实施方式包括第二施加器并说明纤维和簇绒织物针脚的压缩和塌陷。
27.发明详述
28.现在将参考本发明的实施方式，其实施例在附图中示出。每个实施例都是通过解释本发明的方式提供的，而不是对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物范围内的这些修改和变化。
29.本发明涉及一种用于在固化之前将底布覆盖件整体地接合到通用底布系统的一次成形方法。
30.图1是本发明一个实施方式的示意图。图1展示了用于将粘合剂20和增强纤维22施加到簇绒织物基材12以形成通用增强底布层10的布置。增强底布层10可用于宽幅和模块化地板覆盖件。
31.图1中所示的地板覆盖件包括由纱线14制成的簇绒织物基材12，纱线14在机器方向上簇绒穿过主底布基材16。如已知的，主底布基材16和簇绒织物基材12具有正面侧和与正面侧相反的背面侧。纱线14在主底布基材16的背面侧形成针脚18，并且在每个纱线针脚18之间存在间隔空隙。
32.图1所示，增强底布层10包含粘合剂层20和增强纤维22的单独层24。制造该实施方式的方法如图1所示，产生与簇绒织物基材12的背面侧隔开的层压纤维层24。
33.簇绒织物基材12相对于第一施加器26移动，如图1示意性所示。将包含经调节的粘合剂20和增强纤维22混合物的合成池移动到针脚18和施加器26之间的空隙中。施加器26以受控方式向簇绒织物基材12施加压力，以用于沿朝向主底布基材16的背面侧的方向移动经调节的粘合剂20和纤维22池。
34.如图1所示，并且在先前确定的相关专利中公开，簇绒织物基材12在第一方向，即机器方向上的受控运动，以及施加器26的受控压力施加，使得单个的增强纤维22对准进入
基本上平行于机器方向的纤维增强层24。
35.图1示出了增强纤维22构成的层24的形成，增强纤维层24接合到针脚18的端部。在形成过程中，粘合剂20被引导到针脚18和针脚18之间的空隙中。粘合剂20的层在纤维22的层24和主底布基材16之间形成。固化后，纤维22和粘合剂20的增强层为整个地板覆盖件提供尺寸稳定性。
36.在形成纤维增强层24之后，并在固化之前，第二施加器50在朝向主底布基材16的方向上按压吸收性多孔覆盖件52。控制由第二施加器50施加的压力，使得多孔覆盖件52接合纤维增强层24。
37.多孔覆盖件52由具有空隙的过滤材料制成，粘合剂20可以通过该空隙进入过滤材料中。多孔覆盖件52中的空隙被设定尺寸以最小化或防止增强纤维22或增强纤维22的部分进入多孔覆盖件52中的空隙。
38.如图1所示，由第二施加器50和覆盖件52施加在增强纤维层24上的受控压力，压缩纤维层24和针脚18的端部。受控压力还同时使针脚18的端部塌陷和变平。控制同时压缩、塌陷和压平动作以迫使粘合剂20的一部分沿相反方向移动到吸收覆盖件52的接触表面54中。受迫进入覆盖件52的粘合剂20用于两者的最初固定，然后在固化之后，将吸收性多孔覆盖件52接合到纤维层24上。
39.图2和图3b示出了增强纤维22和粘合剂20的另一个实施方式和配置。在该实施方式中，层压增强纤维层24接合到增强纤维22和粘合剂20的层。月牙形施加器26包括在弯曲接合面的一端可移除的尖端部分100。元件102提供沿接合表面的滑动路径。滑动路径位于施加器26与粘合剂20和纤维22的混合物之间。层104由元件102制成，用于将粘合剂20和纤维22的移动混合物从与施加器26接合表面的摩擦接触分离。
40.操作混合和压力控制器80以将粘合剂20和纤维22移动到针脚部分18中及周围，同时施加器26以受控方式施加压力以迫使粘合剂20和纤维22朝向主底布基材16的背面侧。这使得同时或同期形成纤维层24以及在针脚部分18之间的空隙中形成增强纤维22和粘合剂20的混合物。
41.在形成纤维增强层24以及纤维22和粘合剂20的层之后，第二施加器50在朝向主底布基材16的方向上按压多孔覆盖件52。与图1所示的实施方式相似，控制由第二施加器50施加的压力，使得吸收性多孔覆盖件52接合并压在纤维增强层24上。来自第二施加器50的受控压力压缩增强纤维层24以及针脚18的端部。来自第二施加器50的受控压力也同时塌陷和压平针脚部分18的端部。同时的压缩、塌陷和压平动作使得预定量的粘合剂20受迫沿相反方向进入多孔覆盖件52的接触表面54中。与图1所示的实施方式相似，导入多孔覆盖件52的粘合剂20用于将覆盖件52接合到纤维层24上。
42.图3a示出了增强纤维22和粘合剂20的另一种配置和实施方式，其中增强纤维22和粘合剂20的层位于针脚18内和针脚18之间。与先前描述的实施方式相似，粘合剂20受迫进入针脚部分18并进入针脚部分18之间的空隙。对于本文所述的每个实施方式，粘合剂20受迫进入针脚部分18，并进入针脚部分18之间的空隙，以形成位于针脚部分的端部与主底布基材16之间的粘合剂层20。粘合剂层22用作将针脚部分18的端部与主底布基材16从空间上分开的屏障和缓冲垫。
43.所述配置，如图3a所示，还包括第二施加器50，用于在朝向主底布基材16的方向上
按压覆盖件52。由第二施加器50施加的压力受控，使得多孔覆盖件52接合形成在针脚18中和针脚18之间的纤维和粘合剂层。来自第二施加器50的受控压力压缩纤维和粘合剂层以及针脚18的端部。来自第二施加器50的受控压力还同时使针脚部分18的端部塌陷和压平。压缩、塌陷和压平动作迫使粘合剂20的一部分沿相反方向移动到多孔覆盖件52中，以将覆盖件52固定到纤维22和粘合剂20的层上。在覆盖件52固定到纤维和粘合剂层之后，地板覆盖件可以被固化，从而将覆盖件52接合到纤维和粘合剂层。
44.如上所述，当第二施加器50沿朝向主底布基材16的方向按压多孔覆盖件52时，针脚部分18的端部被压平。压平动作迫使粘合剂20的选定部分，即在针脚部分18的端部和针脚部分18之间的空隙中，以沿相反方向移动到多孔覆盖件52中。压平量控制沿相反方向，从针脚部分18和针脚部分18之间的空隙，选择性地移动的粘合剂的量。由第二施加器施加的压力控制受迫进入多孔覆盖件52的粘合剂的量和深度。
45.同时的压缩力、塌陷力和压平力在朝向主底布基材16的方向上。在远离主底布基材16的方向上的相反反作用力，同时由来自位于针脚18的端部和主底布基材16之间的粘合剂20和增强纤维22层的阻力产生。粘合剂20和增强纤维22层用作阻挡或阻止粘合剂20的选定部分向主底布基材16移动的屏障。
46.相反的反作用力使得粘合剂20的选定部分移向并进入多孔覆盖件52。粘合剂20的选定部分受迫沿阻力较小的方向移动，因为粘合剂20和增强纤维22层用作阻挡粘合剂20的选定部分朝向主底布基材16移动的屏障。
47.当粘合剂20的选定部分受迫进入多孔覆盖件52时，多孔覆盖件52防止粘合剂20的选定部分内的所有或大部分增强纤维22移动到多孔覆盖件52中。在粘合剂20的选定部分内的所有或至少大部分增强纤维22受迫与多孔覆盖件52接合。相反的反作用力使得增强纤维22层压到多孔覆盖件52。一些增强纤维22部分也受迫进入多孔覆盖件52内的开口。
48.增强纤维22与多孔覆盖件52的层压，以及纤维部分受迫进入多孔覆盖件52内的开口，提供了多孔覆盖件52与增强纤维22和粘合剂20层的整体接合。在此，“整体接合”是指将离散部件物理接合在一起作为一个单元，而不会使每个部件失去其自身单独的特性。
49.本文公开的方法独特地将一部分过量粘合剂引导到多孔覆盖件52中，并且如本文所述，使多孔覆盖件52整体地接合到纤维和粘合剂底布系统。
50.过量粘合剂22朝向覆盖件52的引导是由在一个方向上的压缩、塌陷和压平动作以及在相反方向上的相反反作用力引起的。相反的反作用力使得过量的粘合剂的选定部分受迫进入多孔覆盖件52。当粘合剂的选定部分受迫进入多孔覆盖件52时，增强纤维22也被层压到覆盖件52，而纤维部分受迫进入并与多孔覆盖件52中的开口接合。因此，本发明提供了一种一次成形方法，该方法使底布覆盖件在固化之前整体地接合到通用底布系统。
51.在不脱离本发明的精神和基本属性的情况下，本发明可以以其他形式实施，因此，在指示本发明的范围时，应参考所附的权利要求书而不是前述说明书。