專利名稱：有織紋的復(fù)合面料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種具有三維織紋表面的復(fù)合面料，它可以用于為不同的基底提供已經(jīng)完成的外層覆蓋物。更具體地說(shuō)，本發(fā)明是關(guān)于一種具有纖維性外層、粘合層和可選用的襯底層的有織紋的復(fù)合面料，適用于覆蓋地板、墻壁、汽車(chē)內(nèi)表面等等。
背景技術(shù)：
有各種各樣用于地板鋪設(shè)或內(nèi)墻的固體表面覆蓋材料，包括諸如木材、金屬、大理石或陶瓷磚瓦等堅(jiān)硬表面和諸如乙烯基或橡膠等有彈力的表面。它們易于保持清潔而且和紡織產(chǎn)品相比也較少發(fā)生為細(xì)菌滋生提供庇護(hù)所的問(wèn)題。然而，固體表面覆蓋材料缺乏地毯的柔軟性和紡織品品質(zhì)。
地板鋪設(shè)產(chǎn)品諸如植絨、針織、編結(jié)或編織地毯，和家具被覆材料或內(nèi)墻覆蓋材料諸如絲絨或天鵝絨等，通過(guò)在基底上固定纖維并保持它們直立的方法提供了耐磨特性以及軟墊和柔軟的紡織品感覺(jué)，例如，堆絨地毯就屬于這類產(chǎn)品。但相對(duì)于堅(jiān)硬的固體表面，這些紡織品直立定向的纖維產(chǎn)品耐用性較差，易于積聚塵埃和污垢、為細(xì)菌滋生提供了空間并難于清潔和消毒。
諸如由Petry US 3,943,018所披露的具有部分纖維性和部分固體表面混合型結(jié)構(gòu)的材料也已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。這些產(chǎn)品較少具有但卻沒(méi)有消除普通植絨、天鵝絨或短絨紡織品表面的缺陷。
人們?cè)谔峁┢教够虿煌喞漠a(chǎn)品方面也已經(jīng)作出了努力，例如，由浸滲于塑料基層內(nèi)的纖維層所組成具有造型的表面。例如Goldstone的US 4,035,215和US 4,098,629以及Zafiroglu的US 6,063,473內(nèi)所披露的產(chǎn)品。此類產(chǎn)品通常具有帶半纖維性感覺(jué)的表面而纖維之間的間隙也被足夠地密封起來(lái)以防止細(xì)菌滲入和污垢的積聚。它們還提供了和普通直立定向的纖維結(jié)構(gòu)相比較高的耐磨性。這些產(chǎn)品大部分具有皮質(zhì)般堅(jiān)韌的外觀而不是紡織品的感覺(jué)。同時(shí)，制作尺寸穩(wěn)定的密集纖維性產(chǎn)品的成本，再加上浸滲和熱固化的成本就可能是很高的。
為了試圖生產(chǎn)價(jià)格低廉、耐污垢和防止細(xì)菌滋生、耐磨損而且具有紡織品纖維外觀的表面覆蓋材料人們還試用了其它技術(shù)。Gregorian的US 3,860,469披露了一種置于類似堆絨表面材料頂部的平坦或有織紋的薄膜般表層。這些產(chǎn)品把地毯的性質(zhì)和乙烯基或橡膠的堅(jiān)固性結(jié)合在一起，但是缺乏紡織品品質(zhì)和地毯的美感。
另一種方法就是把基本上平坦的紡織物安裝在襯有不同亞表面加強(qiáng)層的粘合劑亞層上。WO 9919557則利用襯有加強(qiáng)層的編織型表面織物。Vinod的US 5,965,232披露的是一種附著在尺寸穩(wěn)定的或具有緩沖作用材料層上的裝飾性織物。該織物的表面穩(wěn)定性更好。具有平坦織物表面的分層制品容易發(fā)生層間剝離和/或邊緣磨損問(wèn)題，除非織物是徹底浸透粘合劑的。然而，這種浸透粘合劑的方法會(huì)反過(guò)來(lái)影響紡織品的感覺(jué)和分層制品的緩沖特性。
盡管在表面覆蓋技藝方面有這些和其它進(jìn)步，但對(duì)于具有柔軟紡織品表面覆蓋物所需性質(zhì)的織物外表面復(fù)合面料的需要實(shí)際上還是存在的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面指出了一種至少由一層纖維性外層和一層粘合層組成的地板覆蓋復(fù)合面料，其中的這些材料層都是經(jīng)過(guò)層壓和/或經(jīng)過(guò)壓花以便形成突起的區(qū)域和凹下的區(qū)域。在凹下區(qū)域內(nèi)，纖維從纖維性外層被固定于通過(guò)層壓和/或壓花過(guò)程而起效的粘合層內(nèi)。在突起區(qū)域內(nèi)，纖維性外層暴露在外的纖維實(shí)質(zhì)上是不受來(lái)自粘合層起效粘合劑的影響的，而這些暴露在外的纖維相互之間存在活動(dòng)余地而僅僅受限于任何預(yù)先存在的粘合或編結(jié)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面包括定位于凹下區(qū)域和突起區(qū)域之間的過(guò)渡纖維叢區(qū)域。在過(guò)渡叢區(qū)域內(nèi)，纖維性外層的纖維被部分粘合于起效的粘合劑以便使突起區(qū)域內(nèi)的纖維獲得某種程度結(jié)構(gòu)上的整體性。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，固定于凹下區(qū)域內(nèi)的纖維被完全植入于起效的粘合劑內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，纖維性外層的纖維并未被完全植入起效的粘合劑，但被起效的粘合劑足夠地固定住，因此就造成了層間剝離的困難。換言之，纖維性外層和粘合層的分離不會(huì)隨之以這兩層之間邊緣的分離。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面，復(fù)合面料還包括一個(gè)可選用的襯底層。粘合層還可以是能透過(guò)氣體而不能滲透液體的材料層，使復(fù)合面料可以通氣，但是能防止液體滲透選用的襯底層或由復(fù)合面料所覆蓋的基底。該復(fù)合面料可以包括粘合層和能透氣而不能滲透液體的材料層。
本發(fā)明指出一種具有表面區(qū)域并包含一個(gè)纖維性外層和一個(gè)粘合層的具有織紋的復(fù)合面料，其中的表面區(qū)域包含凹下的區(qū)域和突起的區(qū)域，其中凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維被固定于粘合層內(nèi)，而其中在突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層外表面上的纖維實(shí)質(zhì)上并未被粘合在粘合層上。
本發(fā)明還指出一種具有表面區(qū)域并包含一個(gè)纖維性外層和一個(gè)粘合層的具有織紋的復(fù)合面料，在使用壓花工具在表面區(qū)域上構(gòu)成凹下區(qū)域和突起區(qū)域之前其中纖維性外層的纖維實(shí)質(zhì)上被定位于和粘合層相平行的位置上，其中凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維被固定在粘合層上，而在突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維構(gòu)成了從粘合層向上直立的環(huán)形圖案。
本發(fā)明還指出一些制造有織紋的復(fù)合面料的方法。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是具有兩層材料的有織紋復(fù)合面料的待加工材料結(jié)構(gòu)；圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是在圖1待加工材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的有織紋的復(fù)合材料；圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是具有三層材料的有織紋復(fù)合面料的待加工材料結(jié)構(gòu)；圖4是本發(fā)明的橫截面，它是在圖3待加工材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的有織紋的復(fù)合材料；圖5是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)例的橫截面，是有織紋的復(fù)合材料；圖6是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的橫截面；圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是適用于壓花和/或?qū)訅河锌椉y的復(fù)合材料構(gòu)造體系的一部分；圖8是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是適用于壓花和/或?qū)訅河锌椉y的復(fù)合材料另一種構(gòu)造體系的一部分；圖9是適用于本發(fā)明的壓花工具一部分的頂視圖；圖10是沿著圖9內(nèi)10-10平面觀察的壓花工具突出部的橫截面圖；圖11是適用于本發(fā)明的金屬絲網(wǎng)壓花工具一部分的頂視圖；圖12是圖11所示金屬絲網(wǎng)壓花工具沿著12-12平面觀察的詳細(xì)橫截面圖；
圖13是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是適用于壓花和/或?qū)訅旱挠锌椉y復(fù)合面料構(gòu)造體系的一部分；圖14是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的橫截面，是有織紋的復(fù)合面料；圖15是本發(fā)明一個(gè)實(shí)例的橫截面，是適用于壓花和/或?qū)訅旱挠锌椉y復(fù)合面料構(gòu)造體系的一部分；圖16是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的橫截面，是有織紋的復(fù)合面料。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)例包括但并不限于一種具有兩層或更多層材料的三維有織紋的復(fù)合面料。兩層材料的實(shí)例包含通過(guò)層壓或壓花的辦法被一起固定于纖維性外層的一個(gè)纖維性外層和一個(gè)粘合層。三層材料的實(shí)例還包含一個(gè)可選用的襯底層。另外的可選用的材料包括但并不限于再加強(qiáng)層、額外的纖維性外層、氣體可透層、液體阻隔層、塵埃、污垢和/或微生物阻隔層之類。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，纖維性外層和粘合層經(jīng)過(guò)圖案壓印而形成三維有織紋的結(jié)構(gòu)。三維有織紋的結(jié)構(gòu)包括凹下的區(qū)域和突起的區(qū)域。在凹下區(qū)域內(nèi)，通過(guò)在起效粘合劑內(nèi)植入適當(dāng)數(shù)量的纖維使起效的粘合劑固定纖維性外層的纖維。使凹下區(qū)域的密度增加到超過(guò)0.7g/cm3。另一種方法是，起效的粘合劑可以植入凹下區(qū)域內(nèi)所有的纖維。由于加壓和纖維被植入于起效的粘合劑內(nèi)，凹下區(qū)域主要是薄的、密集的和實(shí)質(zhì)上定向于所謂的“x-y”方向，即，平行于復(fù)合面料的平面。突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維實(shí)質(zhì)上是沒(méi)有起效粘合劑的，盡管在纖維性外層和朝向粘合層的內(nèi)層粘合層，即，在背面之間存在某些表面交互作用還是允許的。在靠近突起區(qū)域最高點(diǎn)的區(qū)域，纖維最好和起效的粘合劑脫離。相應(yīng)地，在纖維性外層突起區(qū)域內(nèi)的纖維相互之間存在活動(dòng)余地而僅僅受限于任何預(yù)先存在于纖維性外層的粘合或編結(jié)，并能保持一種“紡織品的感覺(jué)”。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，緊靠著凹下區(qū)域的纖維性外層的纖維可以用一些起效的粘合劑粘合起來(lái)。在這些纖維叢內(nèi)，起效的粘合劑并不固定纖維性外層的纖維，但是使這些纖維得到了某些結(jié)構(gòu)上的剛性。由于增加了結(jié)構(gòu)上的剛性，在這些纖維叢區(qū)域內(nèi)的纖維是有利地以復(fù)合面料的x-y平面和“z-方向”之間的對(duì)角線定向的，這對(duì)于x-y平面是正常的。在纖維叢區(qū)域內(nèi)的纖維形成了一個(gè)對(duì)于z-方向小于約45°的角度，而更好地是對(duì)于z-方向小于約30°的角度。在纖維叢區(qū)域內(nèi)纖維的這種直立特性為突起區(qū)域內(nèi)的纖維提供了直立的環(huán)形構(gòu)造。因此，這些環(huán)形纖維被固定在凹下區(qū)域，直立于纖維叢區(qū)域內(nèi)，并被粘合或在突起區(qū)域內(nèi)構(gòu)成環(huán)狀。
突起區(qū)域內(nèi)纖維運(yùn)動(dòng)的相對(duì)自由度使得有織紋的復(fù)合面料可以保持優(yōu)良的紡織品外觀和感覺(jué)。凹下的區(qū)域固定了纖維，并提供了強(qiáng)化的表面穩(wěn)定性、保持織紋的能力、斷裂強(qiáng)度和磨損抵抗力。此外，在使用可選用襯背的情況下，起效的粘合劑把外層纖維固定在凹下區(qū)域的襯底層上，而襯底層還提高了復(fù)合面料保持其平面結(jié)構(gòu)對(duì)于周?chē)鷾囟群蜐穸茸兓哪芰Α７较虺系沫h(huán)狀來(lái)自位于凹下區(qū)域邊緣的粘合劑纖維叢，它模擬長(zhǎng)毛絨紡織品的感覺(jué)和堆絨纖維結(jié)構(gòu)造型織物的外觀。
圖1舉例說(shuō)明了本發(fā)明一個(gè)兩層實(shí)例的待加工材料結(jié)構(gòu)，它包括纖維性外層2和接近纖維性外層的粘合層7。圖中顯示了纖維性外層是由置于無(wú)紡織物網(wǎng)的獨(dú)立纖維3所構(gòu)成的。這僅僅是一個(gè)纖維結(jié)構(gòu)的概略陳述而并不限制適用的纖維性外層材料的結(jié)構(gòu)。在以下得到更詳細(xì)描述的任何纖維性外層結(jié)構(gòu)都是可以使用的。
圖2顯示了在圖1的待加工材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的新型的由兩層材料構(gòu)成的有織紋復(fù)合面料的截面。在圖內(nèi)，完全相同的部分被給予了相同的參考號(hào)。復(fù)合面料的暴露表面或外表面8是以許多突起區(qū)域4為特征的，突起區(qū)域被凹下區(qū)域5相互分隔開(kāi)來(lái)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，在凹下區(qū)域5內(nèi)纖維性外層2的纖維3完全被植入于粘合層7內(nèi)。在另一個(gè)推薦的實(shí)例內(nèi)，纖維并未被完全植入于粘合層內(nèi)。如下所解釋的，復(fù)合面料的形成過(guò)程激活了凹下區(qū)域5內(nèi)的粘合劑6。所以，起效的粘合劑形成了含有纖維3的完整的固化物質(zhì)，在凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層纖維的大多數(shù)或全部實(shí)質(zhì)上都被起效的粘合劑6所包圍和粘合。凹下區(qū)域內(nèi)纖維之間的間隙應(yīng)盡可能多地，而且最好是大多數(shù)或全部均被填充以粘合層材料，從而使凹下區(qū)域的密度至少會(huì)達(dá)到0.7g/cm3。這樣，纖維就被結(jié)合在一起并在結(jié)構(gòu)上被粘合劑固定在凹下區(qū)域5內(nèi)。
圖2更是舉例說(shuō)明了起效的粘合劑6還會(huì)擴(kuò)展到過(guò)渡層或粘合劑纖維叢區(qū)域10的纖維內(nèi)，粘合劑是沿著纖維長(zhǎng)度從凹下區(qū)域5的邊緣朝著突起區(qū)域4擴(kuò)展微小的距離。粘合劑叢的纖維實(shí)質(zhì)上被定位于朝著z方向的對(duì)角線，它如上所述是由箭頭11指明的。這樣，在突起區(qū)域內(nèi)的纖維段就能具有明顯的直立的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
圖3舉例說(shuō)明了本發(fā)明的三層材料實(shí)例的待加工材料結(jié)構(gòu)，它包括具有纖維3的纖維性外層2和鄰接纖維性外層的粘合層7以及鄰接于纖維性外層相對(duì)面粘合層的可選用的襯底層9。在該待加工材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例被說(shuō)明于圖4之中。在復(fù)合面料的形成過(guò)程中，粘合劑起效并把襯底層9粘合到纖維性外層2上。
一般而言，除了纖維叢區(qū)域10以外，在突起區(qū)域4內(nèi)纖維3的外層實(shí)質(zhì)上和起效的粘合劑6是不接觸的，在纖維叢區(qū)域內(nèi)的某些纖維是被起效的粘合劑6所粘合的，因此對(duì)突起區(qū)域內(nèi)形成的環(huán)狀纖維提供了如上所述的結(jié)構(gòu)上的剛性。在纖維性外層和粘合層之間的某些內(nèi)表面交互作用是允許的。在突起區(qū)域4內(nèi)的纖維3的部分纖維長(zhǎng)度上可以有少量的粘合劑，同時(shí)在構(gòu)成纖維性外層2的制造過(guò)程中還有一部分獨(dú)立纖維叢偶而也會(huì)被粘住。粘合劑也可以沿著纖維層的整個(gè)背面部分滲透。和凹下區(qū)域5相比，突起區(qū)域4的外層纖維之間存在著間隙，而且突起區(qū)域4的密度是大大低于凹下區(qū)域5的密度的。盡管在突起區(qū)域4內(nèi)先前就存在著可接受的數(shù)量相對(duì)較少的纖維間粘合，大量纖維3還是沒(méi)有接觸到粘合層的有效粘合劑，所以，它們相互之間還是可以自由活動(dòng)。
在其它實(shí)例內(nèi)，纖維性外層2是以無(wú)紡織物構(gòu)成的，其中的纖維在纖維交叉點(diǎn)相互結(jié)合。例如，纖維性外層2內(nèi)可能含有某些低融點(diǎn)纖維或粉末成分，它們可以在用來(lái)形成有織紋復(fù)合面料的壓花操作之前或之時(shí)被激活。在壓花操作之前或之時(shí)這些低融點(diǎn)纖維或粉末成分均能被激活以便形成突起區(qū)域纖維之間的粘合，只要在突起區(qū)域內(nèi)的纖維3實(shí)質(zhì)上并未接觸起效的粘合劑6即可。
纖維性外層2也可以包含無(wú)交織的纖維和/或網(wǎng)眼、編織、針織或其它織物，其中的單獨(dú)分立的纖維或纖維簇，即，紗可以被編織、交織在一起或以其它方式機(jī)械地互相連接或相互粘合的。纖維性外層可以包括諸如網(wǎng)眼織物這樣的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，這樣就可以通過(guò)開(kāi)放式結(jié)構(gòu)看到它下面的任何基底；外層也可以是封閉的結(jié)構(gòu)，這樣在它下面的基底實(shí)質(zhì)上就被隱藏起來(lái)而無(wú)法看到。
這一類型中耐用的“整體的/連續(xù)的”纖維層只要簡(jiǎn)單地把暴露在表面上的纖維直接浸入富含濃厚粘合劑的凹下區(qū)域5內(nèi)，至少在一個(gè)部位即可。對(duì)于其本身并不會(huì)進(jìn)入凹下區(qū)域5的纖維而言，它們都被通過(guò)粘合、交織、捻合或其它方法進(jìn)入凹下區(qū)域的其它纖維固定在一起。
圖2和4還按圖說(shuō)明了在凹下區(qū)域5內(nèi)固定點(diǎn)之間纖維的起伏形狀以及在突起區(qū)域內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)部分形成的堆絨似的環(huán)狀。
在圖5內(nèi)可以看到另一個(gè)深思熟慮的實(shí)例，在制作過(guò)程中粘合層7可能會(huì)產(chǎn)生間斷或斷裂14。當(dāng)用來(lái)構(gòu)成粘合層的粘合劑是熱塑性薄片的時(shí)候就可能發(fā)生這樣一個(gè)不連續(xù)的粘合層，該熱塑性薄片在復(fù)合面料制造過(guò)程中的熱壓花步驟時(shí)就會(huì)在凹下區(qū)域之間收縮和裂開(kāi)。類似地，當(dāng)來(lái)自壓花工具的熱量被中間插入的大塊纖維性外層隔絕而突起區(qū)域內(nèi)的粉末粘合劑或熱固性糊狀粘合劑未被激活時(shí)也會(huì)形成不連續(xù)。此類粘合劑未被激活區(qū)域的擴(kuò)展性和柔順性一般都不夠，從而無(wú)法和襯底層9相鄰接表面上的起伏輪廓保持一致。粘合層因此就容易在突起區(qū)域下方分離。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，突起區(qū)域4規(guī)定了具有特征的突起距離D(圖2和4)。突起距離D是由z方向的高度在突起區(qū)域的最高點(diǎn)和鄰近的凹下區(qū)域之間的高度差異而決定的。在已完成產(chǎn)品內(nèi)纖維性外層的厚度Tf是復(fù)合面料的另一個(gè)定義參數(shù)。這參數(shù)是由纖維性外層的最高點(diǎn)和復(fù)合面料下一層鄰近表面之間在z方向的厚度而規(guī)定的。凹下區(qū)域的厚度被定義為Y，如圖2、14和16所示，它是凹下區(qū)域的暴露面和粘合劑的最大滲透層之間的距離。
三維結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特征是突起距離D大于突起區(qū)域纖維性外層的厚度Tf。D對(duì)Tf的比率最好大于約1.25，如能大于約1.5就更好，最好則是大于約2.0。
在圖2內(nèi)可以看到一個(gè)新型的兩層復(fù)合面料，其中的D大于Tf并具有一個(gè)起伏的背面或底部一側(cè)15。當(dāng)粘合層很薄，即小于約0.12mm(5mils)的時(shí)候起伏狀產(chǎn)生于背面一側(cè)。在使用較厚的粘合層時(shí)起伏的背面將產(chǎn)生于在復(fù)合面料的制作過(guò)程內(nèi)使用深壓式壓花工具和柔軟而可塑的對(duì)應(yīng)工具的時(shí)候，這將在以下得到詳細(xì)解釋。在某些情況下，在使用不是很深的壓花工具和/或較厚的復(fù)合面料亞層材料的時(shí)候，例如，如圖4所示，復(fù)合面料的背面將保持一個(gè)很大的平坦的輪廓17。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，纖維性外層的密度，即，突起區(qū)域每個(gè)單位的纖維數(shù)量是相對(duì)比較高的，雖然該密度實(shí)質(zhì)上還是低于凹下區(qū)域5的密度。所需的高密度是通過(guò)在鄰近的凹下區(qū)域之間保持相對(duì)較小的側(cè)面距離X(圖2和4)而達(dá)到的。高的D/Tf比率和X小數(shù)值的結(jié)合有助于保證有織紋的復(fù)合材料對(duì)于磨損和變形具有卓越的抵抗力，即使在突起區(qū)域內(nèi)的纖維實(shí)質(zhì)上沒(méi)有接觸起效的粘合劑時(shí)也是如此。距離X最好應(yīng)約為1.5-10mm，而更好是約為1.5-4mm。此外，應(yīng)該選擇D/Tf比率和X的數(shù)值使纖維性外層的密度大于約0.2g/cm3。憑借其本身或者和合適的粘合層相結(jié)合，高密度材料還能提供阻擋塵埃和細(xì)菌的良好屏障，它使得復(fù)合面料方便的清潔和消毒成為可能。通過(guò)以小的間隔固定纖維性外層纖維的方法，復(fù)合面料的耐磨性以及作為其結(jié)果的耐用性都會(huì)得到提高。
雖然對(duì)本發(fā)明做出解釋的示意圖把獨(dú)創(chuàng)性的有織紋的復(fù)合面料顯示為一致而有規(guī)則起伏的復(fù)合面料，但本發(fā)明并不局限于此。這種獨(dú)創(chuàng)性的有織紋的復(fù)合面料可以具有不同深度、出現(xiàn)頻率和形狀的壓花圖案的各種組合，以生產(chǎn)出豐富的造型效果。這樣的造型效果可以包括分界線或圖案，以便沿著這樣的線進(jìn)行切割和縫合從而隱藏接縫。
和合適的襯底層相結(jié)合使復(fù)合面料能夠極好地抵抗由于溫度和濕度的變化而引起的變形。許多傳統(tǒng)的平面織物復(fù)合面料會(huì)產(chǎn)生由所謂的“凸起”和“凹陷”所導(dǎo)致的高低不平的區(qū)域。凸起是復(fù)合面料某部分的中心從平坦的底面沿著z-方向而向上隆起，它是由相對(duì)于下層的上層材料的擴(kuò)展而導(dǎo)致的。凹陷是復(fù)合面料某部分的周?chē)鷱钠教沟牡酌嫜刂鴝-方向的向上隆起，它是由相對(duì)于下層的上層材料的收縮而導(dǎo)致的。表面層、粘合層和襯底層在和溫度與濕度相關(guān)的膨脹和收縮系數(shù)上的匹配能消除或防止凸起和凹陷。表面層和粘合層的起伏形狀使得這種系數(shù)匹配變得不太重要，因?yàn)檎覡畹谋砻?粘合層的擴(kuò)展和收縮不會(huì)在復(fù)合面料的上表面產(chǎn)生大的應(yīng)力。
相對(duì)于溫度和濕度變化的穩(wěn)定性能夠通過(guò)如下所示的尺寸穩(wěn)定性的測(cè)試來(lái)決定。把一塊長(zhǎng)和寬各為20.3cm×20.3cm(8英寸×8英寸)的被測(cè)材料的正方形樣品置于溫度為80℃的烘箱內(nèi)的平坦表面上。該樣品被置于烘箱內(nèi)1分鐘。然后，該樣品從烘箱內(nèi)被取出并被冷至室溫30分鐘。冷卻的樣品被浸入水內(nèi)，然后放在水平的平坦表面上在室溫下放置48小時(shí)進(jìn)行干燥。對(duì)該樣品要檢查其凸起和凹陷。對(duì)于樣品的中心和邊緣之間垂直誤差的測(cè)量應(yīng)當(dāng)在把樣品從烘箱內(nèi)取出之前立即進(jìn)行，并在30分鐘冷卻階段結(jié)束時(shí)以及在48小時(shí)干燥期結(jié)束的時(shí)候分別進(jìn)行。從水平平面開(kāi)始的垂直偏差小于大約4mm者被認(rèn)為是不存在凸起或凹陷的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，纖維性外層的三維織紋能夠不經(jīng)過(guò)加熱而形成。例如，外層能夠由不同的針織、水刺或針刺法無(wú)紡織物和經(jīng)針縫織物構(gòu)成。所需的三維結(jié)構(gòu)，即，被粘合劑浸滲的纖維構(gòu)成的凹下區(qū)域相互隔離的、實(shí)質(zhì)上非粘合纖維的突起區(qū)域能夠使用例如熱固性和/或壓敏粘合劑之類的方法來(lái)形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，纖維性外層的三維織紋是以諸如熱壓花這樣的熱操作法形成的。為達(dá)到這一點(diǎn)，纖維性外層內(nèi)的纖維應(yīng)該在高溫壓花過(guò)程中所施加壓力的情況下能夠在x-y方向延伸。在高于軟化溫度的加熱時(shí)，這樣的外部纖維層在保持纖維形狀的情況下將會(huì)伸長(zhǎng)并在后來(lái)的冷卻過(guò)程中呈現(xiàn)其重塑形態(tài)。纖維性外層能夠僅僅由或部分由材料諸如針織、水刺或針刺法無(wú)紡織物和經(jīng)針縫織物組成。這樣的材料本質(zhì)上在x-y方向上是可延伸的，甚至當(dāng)纖維層是由不能伸展的纖維形成時(shí)也應(yīng)如此。其它能夠被層壓為本發(fā)明的三維有織紋表面的可塑纖維性結(jié)構(gòu)包括未粘合的絲網(wǎng)、短纖紗網(wǎng)、有織紋的經(jīng)紗之類。
纖維性外層2的纖維3應(yīng)該是其融化溫度大大高于粘合層7的起效溫度的材料。溫度差最好大于約20℃，如果能高于約50℃那就更好，最好是大于約100℃。為這類纖維使用高融化溫度的聚合材料是有利的，因?yàn)樗试S利用在較高溫度起效的熱塑性粘合劑組分。它也提供了能夠在較高溫度的工作環(huán)境內(nèi)起作用的復(fù)合面料。低融化溫度的纖維組分要求使用更低起效溫度的粘合劑組分。最高的產(chǎn)品工作溫度將因此而受到粘合劑起效溫度的限制。纖維的融化溫度最好至少是大約150℃。熱塑性人造聚合纖維是首選。用于纖維的聚合物的代表性例子包括但并不限于聚酯、聚酰胺、聚芳族聚酸胺以及它們之間的組合。只要粘合劑組分具有合適的低融化溫度，而期望的工作溫度能充分低于粘合劑融化溫度以保持產(chǎn)品功能性，那么諸如聚乙烯和其它聚烯烴等融點(diǎn)低于150℃的聚合物就都能被使用。同時(shí)，在低溫時(shí)起效并在纖維融化溫度時(shí)依然穩(wěn)定的熱固性粘合劑組分也能夠和低融點(diǎn)纖維組分一起使用。天然纖維，諸如棉花和羊毛能夠單獨(dú)使用，也可以和合成聚合纖維混合使用。
適用于本發(fā)明的纖維性外層的商品纖維實(shí)例包括以商品名Reemay出售的紡粘法聚酯無(wú)紡布、以商品名Typar織物出售的紡粘法聚烯烴無(wú)紡布，和以商品名Cerex紡粘法尼龍織物出售的紡粘法聚酰胺織物。含有低融點(diǎn)熱塑性粘合劑的短纖維無(wú)紡布也是適用的。同樣也可以使用可塑性針織織物。能在局部壓力下發(fā)生重大移位和變形的，足夠重的和寬松的編織織物也是適用的。更具體地說(shuō)，經(jīng)緯密度小于約每英寸20支紗的加工長(zhǎng)絲或短纖維的編織織物都是能夠使用的。
用于外層的特別合適的纖維層材料是經(jīng)過(guò)用相對(duì)高能量的水力針刺法來(lái)改善表面穩(wěn)定性的水刺無(wú)紡布。針刺最好主要是實(shí)施于暴露的表面，纖維短于大約2英寸，而針刺能量超過(guò)20HP·HR/lb。水刺法外層材料的基本重量最好是大約1到5oz/yd2，而水刺法外層材料是由分層的木漿/短纖維的復(fù)合面料制成的。
使用有彈性的、無(wú)彈性的、加工的、平坦的或熱收縮紗制成的經(jīng)針縫織物都是首選材料。有大量不同的經(jīng)針縫織物被發(fā)現(xiàn)具有很高的可塑性并因此適用于本發(fā)明。
一般而言，纖維性外層的基本重量范圍大約在0.07-0.5kg/m2(2到15oz/sq.yd.)。纖維重量的范圍是以微纖為單位的，就是從單纖小于1.11×10-7kg/m(1但尼爾)到單纖約28×10-7kg/m(25但尼爾)。纖維性外層內(nèi)纖維重量的至少大約50％應(yīng)該是3×10-7kg/m(3但尼爾)以便獲得改進(jìn)的耐磨性。纖維性外層的密度范圍是從約0.1g/cm3到約0.6g/cm3，最好約為0.2g/cm3。
用于纖維性外層纖維的表面特性能影響這一層和粘合層之間的粘合。纖維性外層材料最好能對(duì)于鄰近的粘合層呈現(xiàn)一個(gè)相對(duì)粗糙的表面以便和粘合層形成有力的粘合。例如，帶有許多纖維環(huán)或露出這種連接界面表面的纖維末端的起皺織物在這方面是最適合用于纖維性外層的。緊密的編織、針織或高度粘合的和表面粘合的紡粘絲無(wú)紡織物可能會(huì)對(duì)表面粘合層呈現(xiàn)一種相對(duì)平滑的連接界面表面，從而使牢固的粘合產(chǎn)生困難。緊密的編織，特別是那些使用非加工的、直絲紗也會(huì)出現(xiàn)粘合問(wèn)題。這種由于光滑的連接界面表面而降低粘合力的問(wèn)題可以通過(guò)使朝向粘合層一面的纖維性外層連接界面表面粗糙化的方法而加以解決。這一方法披露于共同擁有、同時(shí)待決的，名為“具有織物表面的復(fù)合面料和制造方法”的專利申請(qǐng)內(nèi)，該申請(qǐng)是由本發(fā)明的同一發(fā)明人并和本申請(qǐng)?jiān)谕惶焯峤坏?。這可以通過(guò)打磨或輕刷外層下表面以使其露出纖維末端或環(huán)狀。與此相反，對(duì)于帶有多圈表面的起皺織物就不必使其表面粗糙化即可加以利用。
具有多重纖維性外層的有織紋的復(fù)合面料也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。多孔的薄型織物、輕型網(wǎng)狀織物、加工紗的開(kāi)放性織物之類均可放置于其它纖維層材料上面并共同固定于凹下區(qū)域內(nèi)以提供特別的裝飾性或?qū)嵱眯孕Ч?br> 粘合層可以有如上討論的熱塑性或熱固性材料組分。微粒型或液體型的粘合劑可以用撒布、噴霧、浸漬、涂抹、滾筒涂覆或其它傳統(tǒng)的方法使用于纖維性外層。然而，粘合劑組分最好能夠在纖維性外層下方同時(shí)形成連續(xù)的粘合劑層。這一組態(tài)有利于形成外層的三維結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼙ＷC壓花工具的頂端將始終接觸到存在粘合劑的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，可以選擇具有阻隔特性的粘合劑組分來(lái)有效防止液體的滲透。這樣，粘合層就適用于阻止溢出的液體滲入可選用的下襯底層以及滲入由紡織品復(fù)合面料覆蓋的下表面。這就提高了清潔覆蓋材料的能力，以抵抗細(xì)菌滋生和在復(fù)合面料下方產(chǎn)生氣味并可延遲或消除基底的降解作用。另一種選擇是，把可以由液體傳播的組分用于粘合層。同時(shí)，也可以在凹下區(qū)域內(nèi)使用一個(gè)經(jīng)過(guò)粘合劑滲透的單獨(dú)的液體阻隔層。
適用于本發(fā)明內(nèi)粘合層的代表性熱塑性組分包括聚烯烴，諸如聚乙烯和聚丙烯，以及替代性的聚烯烴，諸如偏二氯乙烯(有時(shí)候因其商品名“賽綸”而知名)。在粘合層內(nèi)可以加入充填劑和添加劑以便修改復(fù)合面料的特性。充填劑的混合，諸如白堊就會(huì)增加剛性而不增加融化粘度。顏料和其它添加劑也是可以使用的。聚酯和聚酰胺的融化溫度在用作熱塑性粘合劑時(shí)通常太高。然而，它們能夠通過(guò)和軟化劑、低融點(diǎn)聚合物的混合而得到改性以形成聚合混合物。這些聚酯或聚酰胺混合物具有低的粘合劑起效溫度，這樣粘合劑的起效就不會(huì)扭曲或降解纖維性外層的纖維。因此，聚合混合物可能適用于粘合劑組分。
熱塑性粘合劑材料能夠作為諸如聚合物漿、晶粒、粉末和短纖維之類自由流動(dòng)的顆粒，作為像薄膜這樣單一的結(jié)構(gòu)，以無(wú)紡織物內(nèi)未粘合的纖維的形式，或作為編織、針織或無(wú)紡織物或它們之間的混合物的方式而得到使用。單一結(jié)構(gòu)的熱塑性粘合劑材料在使粘合劑起效的加熱過(guò)程中容易過(guò)早收縮。然而，本發(fā)明的有利之處在于，壓花工具的突出部在粘合層發(fā)生收縮之前就已經(jīng)把它丁釘住在正確的位置上了。同時(shí)，較高融點(diǎn)的纖維性外層隔離了突起區(qū)域下的粘合層避免其直接受熱。這就減少或消除了發(fā)生于復(fù)合面料加熱制作過(guò)程中由于收縮而產(chǎn)生的變形。
熱固性粘合劑材料也是可以使用的。這些材料被典型地用作糊劑或相對(duì)粘性的懸浮液或溶液被使用于襯底層的頂部或纖維性外層的底面。熱固性粘合劑材料可以在壓花操作過(guò)程中以熱量使其起效。
熱固性粘合劑在纖維性外層內(nèi)形成三維結(jié)構(gòu)之前不應(yīng)該固化。熱固性粘合劑的過(guò)早固化一般都得到了避免，因?yàn)?a)熱量一般是由壓花工具通過(guò)纖維性外層施加到粘合層上去的；和(b)一般以纖維性外層作為熱隔絕材料而起到了作用。當(dāng)纖維性外層相對(duì)地較薄的時(shí)候則需要謹(jǐn)慎操作。
和熱塑性粘合劑類似，熱固性粘合劑材料被選用于固定和/或在凹下區(qū)域內(nèi)植入纖維。適用于本發(fā)明熱固性粘合劑的實(shí)例包括但并不限于漿糊、尿烷粘合劑和各種不同的所謂膠乳粘合劑，諸如通常用于制造地毯的苯乙烯丁二烯橡膠(“SBR”)組分。
如在圖3和4內(nèi)所說(shuō)明的實(shí)例，襯底層被粘合在相對(duì)于纖維性外層的粘合層一側(cè)，即，粘合層的下面。襯底層首先是增加了結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性并且在某些實(shí)例內(nèi)，增加了復(fù)合面料的緩沖作用。結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性是通過(guò)襯底層的剛性和強(qiáng)度而得到加強(qiáng)的，這允許其抵抗從側(cè)面伸展復(fù)合面料并使其變形的力量。緩沖作用可以通過(guò)使用深厚和有彈力的襯底層材料而獲得。緩沖作用的程度可以通過(guò)所選用具有不同深度和彈性的襯背材料而得到調(diào)整。例如，為了獲得高緩沖作用可以選用非常有彈力的較厚的襯底層，通常是多孔的材料，諸如使用密度高達(dá)約0.2g/cm3的纖維性毛氈。在其它極端情況下，通過(guò)使用相對(duì)較少有彈力的材料制成的一般較薄的襯底層來(lái)使復(fù)合面料變得堅(jiān)硬，諸如使用密度大于約1.2g/cm3的人造橡膠。
本發(fā)明也可以使用由預(yù)先復(fù)合的粘合劑和襯底層構(gòu)成的復(fù)合型粘合劑/襯底層。同時(shí)也適用的還有一種構(gòu)造，那就是在襯背內(nèi)預(yù)先采用了具有足夠濃度的低融點(diǎn)熱塑性粘合劑或熱固性粘合劑以便獲得固定表面層所需的粘合程度。這種構(gòu)造的一個(gè)實(shí)例內(nèi)就包含25-60％聚烯烴的聚酯/聚烯烴氈。
襯底層的組分也應(yīng)該具有足夠的粘合強(qiáng)度以便能夠經(jīng)受使用時(shí)所預(yù)期的磨損。例如，用于地板覆蓋功用的有織紋的復(fù)合面料應(yīng)當(dāng)能夠在覆蓋位置所在的地板區(qū)域經(jīng)得起行人步行來(lái)回的負(fù)荷。同時(shí)，襯底層應(yīng)該能夠牢固地粘合于粘合層。這樣的襯底層可以是固體的、也就是沒(méi)有孔穴的或多孔的。如果是多孔的，它可以是由纖維、泡沫之類的物質(zhì)構(gòu)成的。
襯底層在成分上可以是各向同性的。另一方面，如圖3所示的襯底層9是能夠分層的并且由多層9’、9”和9構(gòu)成的。在分層的襯底層內(nèi)的各個(gè)亞層可以有不同的組分和/或結(jié)構(gòu)以達(dá)到不同程度的硬度(即，緩沖效果)和多孔性。這一技術(shù)可以用于進(jìn)一步度身定制有織紋的復(fù)合面料的屬性。在成分上各向同性的襯底層能夠用粘合、加熱、壓力和/或壓花的方法對(duì)相對(duì)于纖維性外層的表面進(jìn)行處理而分層。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，分層的襯底層是形成于頂部亞層的，那就是接近粘合層和纖維性外層，以及底部亞層的。頂部亞層一般要比底部亞層更薄，通常比襯底層厚度薄大約10％。這頂部亞層能夠由類似于粘合層的低融點(diǎn)熱塑性組分所形成。在制造復(fù)合面料時(shí)頂部亞層和粘合層融合在一起以便在襯背和纖維性外層之間產(chǎn)生非常牢固的粘合。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，襯背的頂部亞層能夠起到粘合層的作用從而纖維性外層的纖維能夠被直接固定于襯底層并可以不再需要單獨(dú)的粘合層。根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，襯底層的頂部亞層包含一個(gè)能夠提供牢固粘合于粘合層下方并且具有可塑性的纖維性組分從而可以產(chǎn)生高的突起區(qū)域，即，具有大的D尺寸。用于此類頂部亞層材料特別首選的材料是纖維性氈制層材料(針刺的)在其頂部表面具有大量直立的纖維或環(huán)狀纖維。在另一個(gè)推薦的實(shí)例中，襯底層含有得到下面相對(duì)堅(jiān)硬的底部亞層支持的有彈性的、開(kāi)放的泡沫層。
襯底層的重量范圍最好約為0.14-3.1kg/m2(4和80oz/sq.yd)而總厚度應(yīng)當(dāng)約為2-20mm。
襯底層的所有上面部分最好是由重磅但尼爾聚酯纖維和低但尼爾聚烯烴纖維的針刺混合物制成的，以便聚烯烴纖維能夠被朝著和粘合層與表面層材料相配合的表面的方向推動(dòng)，而聚酯纖維也能保持相對(duì)的平坦。在這種方式下，最終的粘合得到了改善同時(shí)也能夠保持很高的尺寸穩(wěn)定性，因?yàn)榫埘ダw維對(duì)于濕度或溫度變化只有很小的反應(yīng)或者根本就沒(méi)有反應(yīng)。
示范性的襯底層是一塊其基本重量范圍是從大約4到大約30oz/yd2以及針刺密度為大約每英寸300到大約1000次穿透的毛氈。襯底層能夠從底部進(jìn)行針刺，并可以有一個(gè)附著于此的熱塑性粘合劑層。襯底層包含大約60％到大約90％的聚酯以及大約10％到大約40％的聚烯烴。聚酯包含單纖約5到約25但尼爾的纖維而聚烯烴包含單纖約1到約3但尼爾的纖維。聚酯纖維的長(zhǎng)度從約1.5英寸到約6英寸而聚烯烴纖維的長(zhǎng)度從約0.5英寸到約2英寸。
此外，襯底層和粘合層能夠預(yù)先結(jié)合。襯底層和粘合層能夠用針刺法分層。襯背和粘合層的材料實(shí)質(zhì)上是均勻地混合的，而粘合層則包含上述兩層材料結(jié)合后總重量的約20％到約60％。另一種選擇是，襯底層可以包含粘合劑纖維，而襯底層則具有約40％到約80％的聚酯和大約20％到約60％的聚烯烴。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，如圖6所示，有織紋的復(fù)合面料包括選用的透氣材料層18。這一材料層是屬于某種允許蒸氣傳播但卻對(duì)液體有阻隔作用的組分。通常這一透氣材料層是被插入于粘合層7和襯底層9之間的；但是如果該透氣層具有粘合劑屬性的話，它就能夠被插入于纖維性外層3和粘合層7之間。該透氣層最好是作為聚合薄膜在組合的突起區(qū)域形成步驟中用來(lái)粘合復(fù)合面料。適用于作為透氣層的代表性材料包括也可以被稱為Goretex含氟聚合物的膨脹聚(四氟乙烯)(“e-PTFE”)、聚氨酯薄膜、樹(shù)脂長(zhǎng)纖絲無(wú)紡布諸如Tyvek紡粘聚烯烴、以及亞微量熔噴聚烯烴之類。
新型的有織紋的復(fù)合面料能通過(guò)包括層壓和壓花結(jié)合的加熱過(guò)程迅速地形成。一般而言，該過(guò)程包括提供獨(dú)立的纖維性和粘合材料以及可選用的襯背和其它將形成復(fù)合面料各種不同材料層的可選用的材料成分；把獨(dú)立的成分并列起來(lái)；然后以預(yù)先設(shè)定的時(shí)間、溫度和壓力條件壓縮各成分以完成層壓。粘合層也能根據(jù)隨意選擇預(yù)先附加到表面層或襯底層上。
層壓和壓花的結(jié)合處理最好是通過(guò)對(duì)著刻有深度輪廓的壓花工具，諸如壓力板、有圖案的壓延機(jī)圓筒或有圖案的壓帶等壓縮適當(dāng)堆疊起來(lái)的單獨(dú)組分層來(lái)完成。壓花工具應(yīng)朝著疊起來(lái)的待加工材料的纖維性外層一側(cè)，如圖1和3所示，并朝著相對(duì)的支持工具，諸如第二塊壓力板、圓筒或壓帶擠壓堆疊起來(lái)材料。在壓縮過(guò)程中可以加熱以便使粘合劑成分起效并把獨(dú)立組分持久粘合在一起使其成為完整的復(fù)合面料。
粘合劑起效和層壓加熱兩者最好都通過(guò)壓花工具施加于待加工材料。這樣，纖維性外層三維結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生以及從獨(dú)立的材料層形成完整的復(fù)合面料都是同時(shí)完成的。
根據(jù)本發(fā)明，用來(lái)執(zhí)行壓花和層壓過(guò)程的工具的顯著特性在圖7內(nèi)得到了說(shuō)明。該圖通過(guò)橫截面舉例說(shuō)明了新型有織紋的復(fù)合面料加工前的一個(gè)實(shí)例，圖中所示為三層材料20的一部分。加工前的實(shí)例包含纖維性外層2、粘合層7和襯底層9，各層以所表明的順序相互鄰接定位。壓花工具30被定位于其突出部32指向纖維性外層2的位置。支持工具40放置于復(fù)合面料待加工材料的襯底層9。支持工具有一個(gè)平坦的工作面42。為了生產(chǎn)具有三維織紋的層壓產(chǎn)品，壓花工具被加熱而壓花和支持工具彼此相向移動(dòng)以便在突出部32的頂端34和支持工具的表面42之間對(duì)復(fù)合材料的待加工材料進(jìn)行壓縮。把壓花和支持工具彼此相向移動(dòng)的方法并不是必需的。也就是說(shuō)，壓花工具或支持工具中的任意一個(gè)可以靜止不動(dòng)而另一個(gè)能夠向著靜止不動(dòng)的工具移動(dòng)，或者壓花和支持工具兩者都是可以活動(dòng)的。在典型的裝置中，支持工具可以是一塊板、薄片或圓筒，而復(fù)合面料20則通過(guò)暴露的內(nèi)表面21接觸支持工具的工作面42而得到支持工具的支持。在這樣的裝置中，壓花工具30是一個(gè)圓筒，它的轉(zhuǎn)動(dòng)迫使突出部32進(jìn)入纖維性外層和得到支持的復(fù)合面料的粘合層。其它傳統(tǒng)的壓花機(jī)械結(jié)構(gòu)也是能夠利用的。
設(shè)定該裝置是為了提供在頂端34和工作面42之間最靠近點(diǎn)的具體間隙。工具在這個(gè)間隙尺寸上被保持一個(gè)預(yù)先設(shè)定的持續(xù)時(shí)間以便產(chǎn)生纖維性外層的三維結(jié)構(gòu)并層壓復(fù)合面料層。然后該工具被分開(kāi)以釋放出有織紋的產(chǎn)品。
突出部32對(duì)應(yīng)于已完成復(fù)合面料上所需凹下區(qū)域的位置，每隔一定的距離分布在壓花工具的底座36上。突出部從底座對(duì)著復(fù)合面料伸出一個(gè)距離E。這一距離和間隙的大小和尺寸都應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)試以便突出部32能夠按照所需的要求壓入待加工材料以使材料層7的粘合劑在突出部頂端起效。纖維被頂端34同時(shí)壓入起效的粘合劑，這樣就在凹下區(qū)域內(nèi)固定了纖維。在頂端和工作面之間對(duì)復(fù)合面料的加壓使粘合劑把襯底層粘合在以其本身固定纖維性外層的凹下區(qū)域內(nèi)。距離E也要經(jīng)過(guò)選擇以保證纖維和粘合劑在突出部32之間的空隙38內(nèi)不會(huì)過(guò)熱并融合在一起。突出部32具有對(duì)準(zhǔn)復(fù)合面料平面的側(cè)面37。如圖7所示，突出部最好具有錐形的輪廓，從底座36開(kāi)始向前逐步變窄并使突出部產(chǎn)生截圓錐或截?cái)嗟慕鹱炙螤?。錐形的幾何形狀便于形成從凹下區(qū)域5向外和向上伸展的粘合劑叢10并且如上所討論的那樣使突起區(qū)域4內(nèi)纖維性外層的纖維2實(shí)質(zhì)上朝著z-的方向。
突出部頂端34可以具有各種形狀。例如，它們可以具有外凸曲線的形狀以便形成火山口狀的凹下區(qū)域。外凸曲線狀的頂端還便于在凹下區(qū)域的邊緣形成粘合劑纖維叢并有助于在突起區(qū)域4內(nèi)的纖維朝向z-的方向。突出的頂端可以在頂端邊緣35具有切斷表面的形狀。此外，頂端也可以是銳利的尖端或凹面的形狀。如下所述，這些外形便于粘合層的穿透和襯底層的造型。
為了在兩層復(fù)合面料或具有薄襯底層的三層復(fù)合面料(圖2)上產(chǎn)生起伏狀的反面15，在支持工具上以互補(bǔ)的形式提供一個(gè)和壓花工具的突出部相匹配的工作面將是很有幫助的。圖8按圖說(shuō)明了這種壓花工具30′和支持工具40′相結(jié)合的用法，這兩個(gè)相互配合的工具排列于兩層復(fù)合面料待加工材料20′相對(duì)的兩面。支持工具上有突出部分43，它們對(duì)著待加工材料的反面并對(duì)準(zhǔn)壓花工具30′的突出部39側(cè)面之間的間隙。形成起伏的反面輪廓的另一種方法是通過(guò)使用平坦的工作面42(圖7)，只要工作面是由可彈性變形的物質(zhì)諸如橡膠所構(gòu)成的即可。這樣通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)壓花工具和支持工具之間的間隙，壓花工具的突出部就能在壓花步驟中迫使復(fù)合面料進(jìn)入可變形支持工具暫時(shí)的凹陷區(qū)域內(nèi)。當(dāng)壓花工具在壓花以后收回時(shí)，在復(fù)合面料如圖2所示保持其起伏輪廓的同時(shí)，支持工具可彈性變形的工作面則恢復(fù)到其平坦的外形。
壓花工具和/或支持工具被保持在一個(gè)合適的提高了的溫度，以便粘合劑在接觸到壓花工具突出部頂端時(shí)可以起效。然而，加熱處理設(shè)備不應(yīng)該被加熱到其溫度達(dá)到外層纖維的融化點(diǎn)。這樣的過(guò)熱可能會(huì)導(dǎo)致突起區(qū)域內(nèi)的纖維本身相互粘合或損壞到外層三維結(jié)構(gòu)喪失的程度?？紤]到生產(chǎn)過(guò)程的各種不同情況，除了壓花工具以外還有其它來(lái)源可以獲得熱量。例如，支持工具也可能被加熱，或者在對(duì)堆疊的材料層壓花之前從輻射或加熱的氣體或加熱的表面獲取補(bǔ)充熱能。預(yù)熱最好是以提高表面層、粘合層和襯底層溫度的方法來(lái)實(shí)施，即使需要的話，應(yīng)達(dá)到組分的收縮或融化溫度所能接受的最高點(diǎn)。
在壓花之前，可以施加某些熱和壓力把兩層或三層材料預(yù)先結(jié)合起來(lái)，然后再進(jìn)行實(shí)際的壓花步驟。在預(yù)先結(jié)合的步驟中，應(yīng)小心不要使粘合劑滲入整個(gè)表面層并不要過(guò)多增加表面層的密度。例如，粘合層能夠用熱被預(yù)先附加到襯底層或者表面層上。同時(shí)，粘合層能夠被針刺入襯底層或者被刺入表面層。
操作中的變量，諸如溫度、暴露時(shí)間、壓力和突出部的深度都能得到調(diào)節(jié)以便控制粘合劑融化以及在纖維之間的滲透程度。因此，在使用熱固性粘合劑時(shí)，在壓花步驟中用來(lái)使粘合劑起效的加熱時(shí)間和溫度應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)選擇以防止粘合劑在壓花完成之前固化。在使用熱塑性粘合劑的時(shí)候，應(yīng)該把有織紋的復(fù)合面料放在平坦的面上進(jìn)行冷卻以避免已完成產(chǎn)品的彎曲。
頂端伸出的尺寸E應(yīng)當(dāng)足夠長(zhǎng)，以便突出部頂端可以通過(guò)未經(jīng)壓縮的纖維性外層伸展并接觸到粘合層，而避免壓花工具底座的熱量融化纖維性材料、使纖維性層的低融點(diǎn)成分起效或者熱量積聚或降解外層突起區(qū)域內(nèi)的纖維。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例，壓花工具的突出部應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，以便它們能穿透粘合層并進(jìn)入襯底層。這就可以達(dá)到把凹下區(qū)域壓入襯底層并如圖5所示壓縮凹下區(qū)域下方襯底層的效果。
在另一個(gè)實(shí)例中，凹下區(qū)域的中央部分被壓花工具推向旁邊。為了達(dá)到這一效果可以用提高突出部頂端的溫度迫使突出部深入襯底層，或者假如突出部頂端具有銳利的切割邊緣的話，還要使用相配合的支持工具表面，以及這些技術(shù)相結(jié)合的方法。相配合的支持工具能夠通過(guò)使用諸如硅橡膠之類有適當(dāng)彈力的熱穩(wěn)定材料而制成。例如，如圖9和圖13所示的壓花工具90就能夠和如圖13所示相配合的支持工具52，54一起使用。隨著中央部分被推向旁邊，有織紋的復(fù)合面料的外表面就會(huì)產(chǎn)生突起的區(qū)域、環(huán)狀的凹下區(qū)域以及在凹下區(qū)域內(nèi)襯底層材料的暴露區(qū)域。
還是在另一個(gè)實(shí)例中，突出部完全通過(guò)襯底層和其它可選用的材料層伸出而有效地穿透有織紋的復(fù)合面料。
通過(guò)使突出部頂端穿透襯底層達(dá)到各種不同的深度，就能使已完成的復(fù)合面料具有不同的顏色效果。如果襯底層具有和纖維性外層顏色相對(duì)比的顏色，對(duì)比色就可以通過(guò)凹下區(qū)域在復(fù)合面料的上表面顯示出來(lái)。更多復(fù)雜的顏色圖案能夠如圖3所示通過(guò)在襯底層9內(nèi)提供多層材料9’、9”和9，或提供各層都有不同顏色的多重襯底層而獲得。如上所討論的制作過(guò)程能使復(fù)合面料顯現(xiàn)范圍廣泛的各種不同的顏色圖案，方法就是選擇對(duì)應(yīng)于不同深度穿透不同顏色層的壓花工具突出部。
熱壓花和層壓操作能分批進(jìn)行，例如，使用一個(gè)模板壓盤(pán)。這種工藝方法對(duì)于諸如薄膜、板和地磚之類計(jì)件的有織紋復(fù)合面料是很有用的。另一種選擇是，熱壓花操作能用傳統(tǒng)的連續(xù)壓花設(shè)備進(jìn)行。例如，可以提供連續(xù)壓花單元以便使長(zhǎng)的纖維織網(wǎng)、粘合劑薄膜和襯背材料同時(shí)移動(dòng)并進(jìn)入不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的壓花工具和支持滾筒或壓花帶之間的輥隙。滾筒和壓花帶都可以通過(guò)傳統(tǒng)加熱方法進(jìn)行控制以達(dá)到所需溫度。
新型的有織紋的復(fù)合面料對(duì)于覆蓋諸如地板、墻壁、家具和裝飾性物體等環(huán)境表面是很有用的。纖維性外層的三維結(jié)構(gòu)提供了經(jīng)濟(jì)、耐磨、能阻隔塵埃并具有紡織品感覺(jué)而且能用來(lái)模仿環(huán)狀堆絨結(jié)構(gòu)外觀的織物。有了可選用的襯底層，復(fù)合面料就能具有杰出的緩沖特性以及對(duì)于溫度和濕度變化的穩(wěn)定性，使其非常適用于許多地毯的應(yīng)用場(chǎng)合。把可選擇的透氣材料層包括在內(nèi)還可以在保持對(duì)液體的不可滲透性的同時(shí)提供有織紋復(fù)合面料卓越的通氣性能。因此，新型的有織紋復(fù)合面料具有引人注目的效果，它能夠覆蓋并保護(hù)其底下的基質(zhì)以避免受到溢漏液體的不良影響。
現(xiàn)在通過(guò)某些代表性實(shí)例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。除非另有說(shuō)明，其中所有的部分、比例和百分比都是以重量計(jì)算的。所有的重量和尺寸單位都是國(guó)際單位制(SI)的，如果最初的單位不是國(guó)際單位制的都已經(jīng)被化成國(guó)際單位制了。
實(shí)施例1根據(jù)本發(fā)明制成有織紋復(fù)合面料的實(shí)例。
使用以下組分材料而制成的一系列有織紋的復(fù)合面料。纖維性外層是用梳毛和交叉搭接方法制造的針刺毛氈織物，重量為0.19kg/m2(5.5oz/yd2)，毛氈厚度2.2mm、聚酯纖維單纖長(zhǎng)3.8cm(1.5英寸)1.7×10-7kg/m(1.5但尼爾)。針刺密度為46.5次穿透/cm2(300次/英寸2)。粘合層材料是兩層黑色聚乙烯實(shí)用薄膜材料的結(jié)合，其基本重量為0.15kg/m2(4.4oz/yd2)。襯底層是0.88kg/m2(26oz/yd2)的商用地毯填充料，其梳毛互搭纖維是含有50％聚酰胺和50％聚丙烯的消費(fèi)后地毯廢料。纖維經(jīng)過(guò)拉松處理、交叉搭接并經(jīng)過(guò)針刺以形成厚度為12.3mm的襯底層。
復(fù)合面料按照從頂部到底部的順序排列，把外層、粘合層和襯底層材料堆疊在印壓機(jī)。印壓機(jī)配備有鎳制的上部壓花板和一個(gè)下部支持板。上壓板90部分簡(jiǎn)圖如圖9和圖10所示。如圖10所示，上壓板具有截頭圓錐體的突出部92并如圖9所示被安排成交錯(cuò)分布的圖案。突出部的大小和間隔如下S＝2.0mm、P＝1.5mm、V＝2.5mm、Q＝5.2mm和W＝1.6mm。
20.7Mpa(3000psi)的壓力是通過(guò)把底部板提起一小段時(shí)間并快速放下底部板進(jìn)行冷卻的方式而施加到壓盤(pán)上的。壓力板的溫度、施壓時(shí)間和其它使用的條件均如表格I所示。

例1A-1C證明了三組分復(fù)合面料的結(jié)構(gòu)和感覺(jué)是可以在壓花過(guò)程中得到巧妙處理的。按照上述例子的排列順序，壓花時(shí)間是依次增加的。作為其結(jié)果，完工復(fù)合面料的厚度依次減少以及感覺(jué)逐漸變硬。在凹下區(qū)域(例1A)內(nèi)，黑色粘合層開(kāi)始流入外層白色纖維之間的小間隙內(nèi)并因此而產(chǎn)生灰色。這一效果在例1B內(nèi)增加并且使凹下區(qū)域看上去顏色更深。突起的區(qū)域則保持白色。在例1C內(nèi)，壓花突出部的頂端通過(guò)粘合層完全穿入襯底層。相應(yīng)地，凹下區(qū)域的中央部分被完全除去了。粘合劑在突起區(qū)域的部分滲透使這些區(qū)域具有淺灰色的色調(diào)，雖然粘合劑并沒(méi)有到達(dá)突起區(qū)域的最高處。
實(shí)施例2生產(chǎn)具有透氣的，即，具有防止液體滲透、但可透過(guò)蒸氣的阻隔層材料的有織紋復(fù)合面料。
有織紋的復(fù)合面料的實(shí)例是用以下材料制成的。纖維性外層是由重量為0.14kg/m2(4.2oz./sq.yd.)的Xymid1817型縫合粘合織物(Xymid LLC、Petersburg、Virginia)構(gòu)成的。該織物包含Reemay2024型紡粘聚酯材料，其基本重量為0.07kg/m2(2.1oz./sq.yd.)，它是以每cm3.54針(每英寸9支)的鏈狀縫紉法縫制的14號(hào)加工尼龍紗。這織物在溫度超過(guò)100℃時(shí)是很容易變形的。加工尼龍紗的縫線在加熱或不加熱的情況下均至少有50％的伸長(zhǎng)率。
例子2A內(nèi)所用的粘合劑是Griltex-4聚酰胺粉末(瑞士EMS公司)粒度為200-500μm以及融化點(diǎn)為105℃。粉末顆粒以0.051kg/m2(1.5oz/sq.yd.)的密度沉積于(熔噴纖網(wǎng))聚丙烯微纖維的透氣材料層上。粉末被過(guò)篩到纖網(wǎng)上而不會(huì)滲入纖網(wǎng)，因此它并不會(huì)阻塞透氣材料層。微纖維網(wǎng)由Mogul織物(Gaziantep，土耳其)提供的大約0.6到大約0.1但尼爾的纖維組成，其基本重量約為3oz/yd2。襯底層材料則和實(shí)施例1的相同。
除非另有說(shuō)明，材料如例1所述進(jìn)行裝配和處理。操作條件和結(jié)果如表格II所示。在壓花時(shí)的印壓機(jī)壓力為13.8Mpa(2000psi)。復(fù)合面料的結(jié)構(gòu)如圖6所示。

在例2A的凹下區(qū)域內(nèi)顯而易見(jiàn)已形成了良好的粘合。復(fù)合面料的層壓效果已經(jīng)充分牢固，如果不毀壞材料層就無(wú)法把各層材料相互剝離開(kāi)來(lái)。在突起區(qū)域內(nèi)，粉末狀的粘合劑被部分融化并滲入外纖維性層而并沒(méi)有達(dá)到纖維性外層的上表面。盡管有部分滲入，透氣層還是可以透過(guò)蒸氣的?？赏笟庑钥梢酝ㄟ^(guò)梅森瓶來(lái)決定，這個(gè)瓶由兩部分構(gòu)成一個(gè)由圓周形螺旋頂蓋構(gòu)成的兩部分的蓋子和一個(gè)可取下的平坦底盤(pán)。底盤(pán)上是有孔的。取下頂蓋以后在瓶?jī)?nèi)放入5克水。在有孔的底盤(pán)上放一塊直徑為7.6cm(3英寸)的復(fù)合面料樣品并把頂部圓周形的部分旋到這個(gè)瓶子底盤(pán)/樣品的上方，并在瓶口把樣品密封在瓶?jī)?nèi)。這個(gè)瓶子應(yīng)在室溫下保持72小時(shí)并把測(cè)試前后的重量差異記錄下來(lái)。如果有0.1克重量的損失就證明該樣品可以透過(guò)水蒸氣并因此是透氣的。在例2A內(nèi)觀察到的結(jié)果是0.7克重量的損失。
雖然可以透過(guò)蒸氣，該樣品對(duì)于通過(guò)復(fù)合面料的水流還是有阻力的。決定水流阻力的方法如下把一塊直徑為約2.54cm(1英寸)的待測(cè)樣品放在直徑為1.9cm(3/4英寸)的普通花園水管雌接頭的橡膠墊圈上。把一個(gè)附著于水管上的花園水管雄接頭旋入雌接頭，從而把樣品夾緊在水管內(nèi)腔中間，以此來(lái)阻止水流通過(guò)水管。把這個(gè)裝配好的裝置垂直豎立起來(lái)并在樣品頂部上方灌注出一個(gè)高為25.4cm(10英寸)的水柱。把該裝置固定在一張干燥的吸墨紙上。如果在測(cè)試0.5小時(shí)以后吸墨紙還是干燥的就可以認(rèn)為該樣品是不能通過(guò)液體的。
另一種情況是，不能透過(guò)液體的材料層也可能是不能透過(guò)氣體的。
除了已經(jīng)消除了聚酰胺粘合劑粉末和使用了總重為0.20kg/m2(6oz./sq.yd.)的聚丙烯纖維網(wǎng)的兩層材料以外，例2B重復(fù)了例2A的條件。同時(shí)，上壓盤(pán)板的溫度被增加到220℃。纖維性外層被牢固地粘合在聚丙烯透氣層上而且通過(guò)剝離測(cè)試顯示了有織紋的復(fù)合面料良好的材料層剝離阻力，即，在用手進(jìn)行拉開(kāi)的時(shí)候復(fù)合面料在各層材料內(nèi)部發(fā)生分離而不是在材料層的接觸面之間。這證明了透氣材料層也能用于粘合層的目的。Reemay織物的低融點(diǎn)共聚物在凹下區(qū)域內(nèi)完全融化而織物還是保持了其最初的纖維形狀并且在突起區(qū)域內(nèi)并沒(méi)有融化或收縮的跡象。液體滲入和蒸氣的滲透結(jié)果則類似于例2A所示。
除了在襯底層下面增加了2.5cm長(zhǎng)的K型玻璃纖維網(wǎng)以及底部壓盤(pán)板被加熱到220℃之外，例2C的實(shí)施條件完全和例2A相同。例2C內(nèi)完成的復(fù)合面料在外觀上類似于例2B。
對(duì)例2B和例2C材料剛性和尺寸穩(wěn)定性的測(cè)試可按照以下方法進(jìn)行。決定剛性的方法是從待測(cè)復(fù)合面料的樣品上剪下一塊尺寸為2.54cm×20.3cm(1英寸×8英寸)的長(zhǎng)條。把該長(zhǎng)條夾緊在像桌面一樣的一個(gè)水平表面上，把大約5cm(2英寸)長(zhǎng)的樣品重疊于這個(gè)水平表面而把其余大約15cm(6英寸)以懸臂方式自由地伸出這一表面。測(cè)量從樣品的自由端開(kāi)始的垂直偏離，即，從下垂的一端到水平表面突起之間的垂直距離。例2B的剛性偏離為5mm并顯示了凸起3-4mm和凹陷1-2mm。例2B的剛性偏離是2mm以及大約為零的凸起和凹陷。對(duì)于全部例2A、2B和2C的重復(fù)測(cè)試顯示了可以忽視的凸起或凹陷。這些不同的結(jié)果表明相對(duì)于在層壓以后立即進(jìn)行的第一次測(cè)試，樣品內(nèi)的應(yīng)力會(huì)隨著時(shí)間的增加而逐步減小。
實(shí)施例3用來(lái)生產(chǎn)具有不同顏色復(fù)合面料的多步驟壓花。
用來(lái)生產(chǎn)復(fù)合面料的材料如下所示。纖維性外層是白色Reemay2040型聚酯紡粘織物，基本重量為0.14kg/m2(4oz./sq.yd.)。這織物在100℃以上是熱融的。粘合劑和例1內(nèi)的相同。襯底層是重量為0.68kg/m2(20oz./sq.yd.)的，以梳毛法、交叉搭接和針刺聚酯短纖維制成的有彈力的毛氈，針刺密度為每面23.2次穿透/cm2(150次/英寸)，單纖長(zhǎng)7.6cm以及16.6×10-7kg/m(15但尼爾)。襯底層大約為0.95cm(3/8英寸)厚。該襯底層材料的一面通過(guò)接觸水溶性紅色商用染料被染成紅色然后在130℃的烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥以固定染料。染料滲透入材料層大約三分之一的厚度。在襯底層相反的一面用深綠色染料以相同的染色步驟進(jìn)行染色。
除了使用三個(gè)圖案板以外，復(fù)合面料結(jié)構(gòu)在印壓機(jī)內(nèi)的裝置和先前例子內(nèi)的一樣。板A在每平方厘米內(nèi)具有30個(gè)(196/平方英寸)圓形的突出部，而圖9和圖10還進(jìn)一步規(guī)定了圖案板的大小如下Q＝2.6mm、W＝0.8mm、S＝1mm、V＝1.25mm和P＝1mm(40mil)。板B具有如例1所示相同的壓花圖案大小。如圖11和圖12所示，板C是一塊用8號(hào)金屬絲111制成的普通編織金屬絲網(wǎng)板110。網(wǎng)板110具有伸長(zhǎng)的突出部113并以0度和90度交替定位，其大小如圖所示J＝6.35mm(0.25英寸)、K＝3.2mm(0.125英寸)、L＝1.5mm(0.06英寸)、M＝3.0mm(0.120英寸)和N=2.5mm(0.10英寸)。復(fù)合面料的形成是用48.2Mpa(7000psi)的壓力并以表格III的條件把上述的板彼此壓合而成的。
首先用板A對(duì)例3A的樣品壓花1.5秒以生產(chǎn)出帶有0.89mm深凹下區(qū)域的半成品復(fù)合面料。因?yàn)槿诨澈蟿┖屠w維的混合，在突起區(qū)域內(nèi)的纖維保持白色的同時(shí)凹下區(qū)域內(nèi)的纖維則呈現(xiàn)灰色。然后再用板B代替板A壓樣品1.5秒。這就產(chǎn)生出一個(gè)更深的凹下區(qū)域的疊加圖案。在沒(méi)有被板B接觸到的區(qū)域依然保持最初壓花時(shí)的顏色的同時(shí)，突出部穿入襯底層并使更深的凹下區(qū)域呈現(xiàn)出深紅色。見(jiàn)表格III。
例3B內(nèi)的樣品是通過(guò)重復(fù)例3A內(nèi)兩個(gè)步驟的壓花過(guò)程而制得的。然后，該樣品又被用板C進(jìn)行第三次壓花1.5秒。第三次壓花形成了進(jìn)一步透入襯底層的更深的凹下區(qū)域并在板C的突出部透過(guò)的地方呈現(xiàn)出深棕色。

實(shí)施例4操作條件有所改變以便顯示通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)控制變量可以改變粘合劑和紡織品復(fù)合面料的表面花樣。
對(duì)于本實(shí)施例內(nèi)生產(chǎn)的樣品，纖維性外層是用70％尼龍和30％棉混紡紗以7.9經(jīng)紗/cm×7.9緯紗/英寸(20×20)織法制造的家具被覆織物。其基本重量為0.41kg/m2(12oz./sq.yd.)而厚度約為1mm。粘合層是基本重量為0.11kg/m2(3.2oz./sq.yd.)的黑色聚乙烯薄膜。襯底層和例1的相同。對(duì)于例4內(nèi)的所有樣品，壓花板的溫度都被保持在200℃。
例4A是一個(gè)供比較的樣品，它是用板A在壓花位置以例1內(nèi)相同的印壓過(guò)程生產(chǎn)出來(lái)的。壓花的時(shí)間較短并使用表IV所示的中等壓力。雖然凹下區(qū)域內(nèi)的纖維被牢固地固定在粘合層，復(fù)合面料能夠被手剝離實(shí)驗(yàn)分開(kāi)而沒(méi)有過(guò)度撕裂襯背表面。除了在纖維性外層的底面以60細(xì)度的砂紙用手來(lái)回打磨約10次使其表面變粗糙以外，例4B重復(fù)了例4A的步驟。在壓花以后，復(fù)合面料具有和例4A樣品相同的良好厚度和外觀特性而且除非嚴(yán)重?fù)p壞外層或襯底層，襯底層就不能和外層或襯底層分離。
為了制作樣品4C，用穿透得更深的板B對(duì)例4A進(jìn)行重復(fù)操作。在此情況下，和例4A相比凹下區(qū)域就把外層更深地固定在復(fù)合面料內(nèi)。不必把最初外層材料的底面打磨粗糙，復(fù)合面料就具有經(jīng)得起分層的良好的粘合強(qiáng)度。也就是說(shuō)，如果不損壞外層或襯底層就不能使其分層。
在例4D的操作中使用了較淺的板A突出部并且在壓花之前沒(méi)有打磨外層的底面。然而，增加了壓花的壓力而且支持板是經(jīng)過(guò)加熱的。如果不損壞外層或襯底層就不能使該產(chǎn)品分層。
在例4E內(nèi)去除了粘合層。為了對(duì)缺少單獨(dú)的粘合層進(jìn)行補(bǔ)償，就要使用能夠穿透得更深的壓花板(板B)、更高的壓力和更長(zhǎng)的壓花時(shí)間。這些條件已經(jīng)足夠使襯底層內(nèi)的聚丙烯纖維和凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維粘合在一起。該產(chǎn)品沒(méi)有產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

實(shí)施例5如圖13所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制成有織紋的復(fù)合面料。如圖所示，復(fù)合面料和壓花工具的定位方向和其它圖形內(nèi)所示的方向是相反的。本發(fā)明涵蓋了制造過(guò)程中的任何定位方向，同時(shí)本發(fā)明也并不局限于在此所表示的任何定位方向。在本實(shí)施例中省略了可選用的襯底層。
纖維性外層2是一種無(wú)紡織物，它是以梳毛和交叉搭接1.5但尼爾/1.5英寸半消光短聚酯纖維以及相對(duì)較高的，約每平方厘米155次穿透(或每平方英寸1000次)的針刺密度制成的。這一針刺密度比實(shí)施例1內(nèi)纖維性外層的針刺密度要高得多。
粘合層7是黑色聚乙烯薄膜。所使用粘合層的兩個(gè)基本重量分別為0.6oz/sq.yd和2.0oz/sq.yd.。
除了壓花板90安裝于壓力盤(pán)50底部之外，例1中具有深度為1.5mm突出部P的壓花板也被用來(lái)制成本例中的樣品。上壓力盤(pán)52有一個(gè)硅橡膠薄片54安裝在其表面。共使用分別為1mm厚和2mm厚的兩個(gè)橡膠薄片。底部壓盤(pán)被加熱到約220℃，而上壓盤(pán)沒(méi)有被加熱并保持在約25℃。纖維性外層被定位于可以接觸到經(jīng)過(guò)加熱的底部壓盤(pán)的位置而粘合層被定位于可以接觸到未經(jīng)加熱的上橡膠壓盤(pán)的位置。施加到壓盤(pán)上的壓力大約為3,000psi。

纖維性外層2使用本例的壓花盤(pán)支持工具上兩塊橡膠薄膜中的任何一塊進(jìn)行壓花。當(dāng)纖維性外層在沒(méi)有粘合劑的情況下進(jìn)行壓花的時(shí)候，經(jīng)過(guò)壓花的材料層的表面穩(wěn)定性是很有限的，而用手猛烈摩擦就能很輕易地把纖維從表面內(nèi)拉出。
在例5A內(nèi)，在復(fù)合面料凹下區(qū)域內(nèi)的纖維被牢固地固定在粘合層，而沒(méi)有如圖14內(nèi)的參考號(hào)56所示被完全植入粘合層。突起區(qū)域的頂部58還是保持白色，這表示黑色粘合劑并沒(méi)有被壓入白色外層。在突起區(qū)域內(nèi)，突起距離D為1.1mm，而纖維性層厚度Tf為0.8mm。因此D/Tf比率大于1.25，這表示本例的兩層復(fù)合面料如圖14所示具有起伏的形狀。此外，如參考號(hào)60所示，突起區(qū)域下的粘合層是松散的或者未附著于外層。復(fù)合面料樣品的表面是穩(wěn)定、柔軟和柔順的，而用手摩擦纖維，它也不會(huì)被從表面內(nèi)拉出。凹下區(qū)域“Y”的厚度是0.25mm，使凹下區(qū)域算出來(lái)的密度約為0.8gram/cm3。
除了使用更薄的硅橡膠薄片(1mm)以外，例5AA是以和例5A類似的方法制成的。所生產(chǎn)的復(fù)合面料樣品以較淺的深度D很好地壓有花紋并在突起區(qū)域內(nèi)具有更高的厚度。如參考號(hào)62所示，粘合劑薄膜在突起區(qū)域下發(fā)生收縮和斷裂。
除了給壓花工具加熱和對(duì)加工材料施加壓力的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)以外，例5B是以和例5A類似的方法制成的。所生產(chǎn)的復(fù)合面料樣品被壓印得更深(D＝1.2mm)并在突起區(qū)域內(nèi)具有較少的厚度(Tf＝0.7mm)。凹下區(qū)域更薄而更密實(shí)。融化的粘合劑依然在復(fù)合面料的表面之下而復(fù)合面料的上表面依然是白色的。該樣品多少不如例5A和例5AA那么柔順，但還是很柔軟而表面的持用性還是很好的。
除了使用更薄的硅橡膠薄片(1mm)和持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)以外，例5BB是以和例5B類似的方法制成的。所生產(chǎn)的復(fù)合面料樣品類似于例5B，但是具有較淺的深度D并如參考號(hào)62所示，粘合劑薄膜在突起區(qū)域下發(fā)生收縮和斷裂。
除了持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)以外，例5C是以和例5B類似的方法制成的。除了融化的粘合劑透過(guò)凹下區(qū)域使凹下區(qū)域如參考號(hào)64所示變成灰色以外，所生產(chǎn)的復(fù)合面料樣品類似于例5B。該樣品具有良好的表面穩(wěn)定性。
除了使用較厚的粘合劑薄膜以外，例5D是以和例5C類似的方法制成的。它和例5C產(chǎn)生的效果相同。如參考號(hào)66所示，粘合劑是和突起區(qū)域下的外層表面部分粘合的。突起區(qū)域的外表面依然沒(méi)有起效的粘合劑并依然保持柔軟。
除了使用較薄的(1mm)硅橡膠薄片以外，例5DD是以和例5D類似的方法制成的。如參考號(hào)60所示，更薄的橡膠能使更厚的粘合劑薄膜保持不和纖維性外層表面粘合。
如參考號(hào)66所示，除了更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間并允許突起區(qū)域下方有一部分粘合以外，例5EE是以和例5DD類似的方法制成的。在圖14內(nèi)，突起區(qū)域的外表面依然沒(méi)有起效的粘合劑并依然保持柔軟。
例5E*是一個(gè)供對(duì)照的例子而且不是屬于本發(fā)明的。由于使用了較厚的粘合劑、更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間和較厚的橡膠襯背工具，融化的粘合劑流進(jìn)了纖維性外表面。
除了供對(duì)照的例子5E*以外，在所有本發(fā)明的例子內(nèi)，突起區(qū)域暴露在外的纖維都是沒(méi)有起效的粘合劑的。深度D最好能超過(guò)厚度Tf，而凹下區(qū)域的密度最好超過(guò)0.7gram/cc。融化的粘合劑在某些情況下會(huì)滲入凹下區(qū)域但在其它情況下卻并非如此。所有本發(fā)明實(shí)施例的表面都是穩(wěn)定的并具有柔軟的紡織品感覺(jué)。
實(shí)施例6如例5所示，可選用的襯底層9被增加到任何本發(fā)明的例子內(nèi)。更具體地說(shuō)，可選用的第三襯底層是在制造過(guò)程中把粘合劑薄膜整合進(jìn)細(xì)毛氈的一個(gè)具有針刺細(xì)毛氈頂部的材料層。
纖維性外層2是一種由梳毛和交叉搭接1.5但尼爾/1.5英寸白色短聚酯纖維和針刺法制成的無(wú)紡織物，它在兩面都具有大約每平方厘米155次穿透(或每平方英寸1000次穿透)的相對(duì)較高的針刺密度以達(dá)到更高的耐用性。基本重量大約為5.5oz/sq.yd.。而厚度約為0.8mm。
粘合層7是一種基本重量約為2oz/sq.yd的聚乙烯薄膜。
襯底層9是一種由65％單纖為15但尼爾/3英寸的聚酯短纖維和35％單纖為2但尼爾/1.5英寸的聚丙烯短纖維組成的混合織物?；旌峡椢锸鞘崦?、交叉搭接而且經(jīng)過(guò)單面機(jī)械針刺的，在粘合劑薄膜上的針刺密度為每平方厘米約62次穿透(或每平方英寸400次穿透)。包括薄膜在內(nèi)的總的基本重量大約為24oz/sq.yd。需要指出的是，更細(xì)的聚丙烯纖維通過(guò)襯背厚度被大量壓入從而在粘合劑薄膜上產(chǎn)生了一種“毛皮”狀的表面。大部分粗糙和堅(jiān)韌的聚酯纖維都留在襯背平面上。
如圖15所示，除了壓花板90被安裝在壓盤(pán)底部以外，例1內(nèi)突出部P的深度為1.5mm的壓花板也被用于這一例子。底部壓盤(pán)50被加熱到大約220℃，而上壓盤(pán)52被加熱到大約180℃。纖維性外層2被定位于可以接觸到經(jīng)過(guò)加熱的底部壓盤(pán)的位置，而襯底層9被定位于可以接觸到經(jīng)過(guò)加熱的上壓盤(pán)的位置，以便穩(wěn)定細(xì)毛氈的背面。施加到壓盤(pán)上的壓力約為3,000psi。如圖16所表明的，Z是經(jīng)過(guò)加熱的壓盤(pán)之一所形成的背面表層或襯底層底部的厚度，而Tall則是從突起區(qū)域的最高處到襯底層底部表層測(cè)量所得的復(fù)合面料的總厚度。Y是粘合劑滲入凹下區(qū)域(見(jiàn)第9頁(yè))的深度。密度Y(最后一欄)是根據(jù)厚度以及纖維層和粘合層的結(jié)合重量計(jì)算出來(lái)的。在計(jì)算中，如果在這一厚度Y內(nèi)存在襯背的話，襯背是被忽略不計(jì)的。

在例6A內(nèi)，加熱的時(shí)間較短。突出部壓入1.2mm而纖維被牢固地固定于粘合層上，而并未被完全植入。凹下區(qū)域的頂部依然為白色，這表示黑色粘合劑未被壓入白色外層。粘合劑薄膜依然是松開(kāi)的或者并未附著于突起區(qū)域下的外層。凹下區(qū)域頂部纖維內(nèi)沒(méi)有起效的粘合劑。復(fù)合面料的表面是耐用的，并具有柔軟的感覺(jué)。
除了加熱和施加壓力的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)以外，例6B是以和例6A類似的方法制成的。復(fù)合面料樣品比例6A的稍硬，但其表面依然是柔軟和耐用的。粘合劑并未滲入凹下區(qū)域。
例6C暴露于加熱和壓力的時(shí)間更長(zhǎng)。起效的粘合劑滲入了凹下區(qū)域。突起區(qū)域依然是白色的。復(fù)合面料樣品的表面依然是柔軟和耐用的。
例6D是供對(duì)照用的例子而且其暴露于加熱和壓力的時(shí)間最長(zhǎng)。起效的粘合劑滲入了大部分的纖維性外層。這個(gè)供對(duì)照用的例子并不是屬于本發(fā)明的。
雖然為了在示意圖內(nèi)進(jìn)行舉例說(shuō)明，我們已經(jīng)選擇了本發(fā)明的一些具體形式并且在前述說(shuō)明中引用了專門(mén)術(shù)語(yǔ)，但其目的只是為了完全而充分地描述本發(fā)明的這些形式，以及相關(guān)技藝中的一種通常技能而已。應(yīng)當(dāng)理解的是實(shí)質(zhì)上能夠帶來(lái)等于或優(yōu)于這些結(jié)果和/或性能的各種不同的替代型式和修改型式均應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是包括在以下申請(qǐng)專利的范圍和精神之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種有織紋的復(fù)合面料，它具有表面區(qū)域并包含纖維性外層和粘合層，其特征在于，所述表面區(qū)域包含凹下區(qū)域和突起區(qū)域，其中所述凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層的纖維被固定于所述粘合層，而其中所述突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層外表面的纖維實(shí)質(zhì)上并未粘合于所述粘合層。
2.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述凹下區(qū)域內(nèi)纖維性外層和粘合層的結(jié)合密度至少約為0.7g/cm3。
3.如權(quán)利要求2所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述密度至少為1.0g/cm3。
4.如權(quán)利要求2所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述密度約為1.3g/cm3或稍低。
5.如權(quán)利要求4所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述密度約為1.3g/cm3。
6.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在所述凹下區(qū)域內(nèi)的纖維性外層的纖維實(shí)質(zhì)上被植入于所述粘合層內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在所述凹下區(qū)域內(nèi)的纖維性外層的全部纖維均被植入于所述粘合層內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其其特征在于，在所述凹下區(qū)域內(nèi)的粘合層滲入所述纖維層的頂部。
9.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在所述凹下區(qū)域內(nèi)的纖維性外層頂部表面的纖維并未粘合于所述粘合層。
10.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在所述突起區(qū)域內(nèi)定位于所述纖維性外層底部表面的纖維被粘合于所述粘合層。
11.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在所述突起區(qū)域內(nèi)定位于所述纖維性外層底部表面的纖維未被粘合于所述粘合層。
12.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層的密度范圍從約0.1g/cm3到約0.6g/cm3。
13.如權(quán)利要求12所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述密度約為0.2g/cm3。
14.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述突起區(qū)域最高部分的密度實(shí)質(zhì)上和所述纖維性外層的密度是相同的。
15.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述突起區(qū)域的突起距離D和所述突起區(qū)域內(nèi)纖維層的厚度Tf的比率約為2.8或稍低。
16.如權(quán)利要求15所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述比率約為2.2或稍低。
17.如權(quán)利要求16所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述比率為約2.2到約1.1。
18.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述突起區(qū)域的突起距離D大于所述突起區(qū)域內(nèi)纖維層的厚度Tf。
19.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料在纖維性外層的對(duì)側(cè)有一個(gè)背面，該背面具有起伏的輪廓。
20.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述表面區(qū)域還包含一個(gè)排列在凹下區(qū)域和突起區(qū)域之間的過(guò)渡區(qū)域。
21.如權(quán)利要求20所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層和在所述過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的粘合層的密度小于0.7g/cm3并大于約0.2g/cm3。
22.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層和所述粘合層相比具有不同的顏色，因此復(fù)合面料的表面區(qū)域包含多種顏色。
23.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述有織紋的復(fù)合面料還包含一個(gè)襯底層。
24.如權(quán)利要求23所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層是一塊基本重量范圍從約4到約30oz/yd2的毛氈并經(jīng)過(guò)密度為每英寸約300次到約1000次穿透的針刺處理。
25.如權(quán)利要求24所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層從底部進(jìn)行針刺的。
26.如權(quán)利要求25所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，一熱塑性粘合劑層附著于所述襯底層。
27.如權(quán)利要求24所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層包含約60％到約90％的聚酯和約10％到約40％的聚烯烴。
28.如權(quán)利要求27所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述聚酯包含單纖重量約為5到約25但尼爾的纖維，而聚烯烴包含單纖重量約為1到約3但尼爾的纖維。
29.如權(quán)利要求28所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述聚酯纖維的長(zhǎng)度從約1.5英寸到約6英寸，而聚烯烴纖維的長(zhǎng)度從約0.5英寸到約2英寸。
30.如權(quán)利要求23所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層和所述粘合層是預(yù)先結(jié)合成一體的。
31.如權(quán)利要求30所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層和所述粘合層是用針刺法層壓的。
32.如權(quán)利要求31所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯背和粘合層的材料實(shí)質(zhì)上是均勻混合的，其中所述粘合層占上述兩層材料結(jié)合起來(lái)總重量的約20％到約60％。
33.如權(quán)利要求32所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層含有粘合劑纖維。
34.如權(quán)利要求33所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層包含約40％到約80％的聚酯和約20％到約60％的聚烯烴。
35.如權(quán)利要求23所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述表面區(qū)域還包含襯底層材料的暴露區(qū)域，每個(gè)暴露區(qū)域的周?chē)急话枷聟^(qū)域所包圍。
36.如權(quán)利要求35所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層的纖維具有一個(gè)色彩方案而襯底層則具有另一種顏色，因此襯底層材料的暴露區(qū)域就能夠和纖維性外層的色彩方案相結(jié)合從而使有織紋的復(fù)合面料具有預(yù)先選定的顏色協(xié)調(diào)的外觀。
37.如權(quán)利要求23所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層具有多層材料而各層材料具有不同的顏色，而其中預(yù)先選定層次的顏色呈現(xiàn)于復(fù)合面料的表面區(qū)域。
38.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述有織紋的復(fù)合面料還包含液體不能滲透的材料層。
39.如權(quán)利要求38所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述液體可滲透的材料層是能透過(guò)氣體的。
40.如權(quán)利要求38所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述液體可滲透的材料層是氣體不能透過(guò)的。
41.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述粘合層是液體能透過(guò)的。
42.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層至少包含一層無(wú)紡織物層。
43.如權(quán)利要求42所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述無(wú)紡紡織層是縫編無(wú)紡織物。
44.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層至少包含一層編織層。
45.如權(quán)利要求44所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，鄰接所述粘合層的編織層的表面是隆起的。
46.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層至少包含一層針織層。
47.如權(quán)利要求46所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，鄰接所述粘合層的針織層的表面是隆起的。
48.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層至少包含一層網(wǎng)眼織物層。
49.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層包含一層開(kāi)放性材料層和一層封閉性材料層。
50.如權(quán)利要求49所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述開(kāi)放性材料層是網(wǎng)眼織物層。
51.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述凹下區(qū)域是互相連接而形成表面區(qū)域上第一個(gè)圖案的。
52.如權(quán)利要求51所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述第一個(gè)圖案包含許多平行線條。
53.如權(quán)利要求51所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述第一個(gè)圖案包含許多波浪狀線條。
54.如權(quán)利要求52所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述第一個(gè)圖案包含兩組相交的平行線條。
55.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述凹下區(qū)域含有由相互隔開(kāi)的凹下區(qū)域組成的第二個(gè)圖案。
56.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述凹下區(qū)域的許多中央部分被從復(fù)合面料中除去。
57.如權(quán)利要求56所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述凹下區(qū)域的所有中央部分實(shí)質(zhì)上都已經(jīng)被從復(fù)合面料中除去。
58.如權(quán)利要求1所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層包含水刺法無(wú)紡織物。
59.如權(quán)利要求58所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述水刺法無(wú)紡織物的基本重量范圍是從約1到約5oz/yd2。
60.如權(quán)利要求58所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述水刺法無(wú)紡織物包含短于約2英寸的纖維。
61.如權(quán)利要求58所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述水刺法無(wú)紡織物是一種分層的木漿/短纖維復(fù)合材料。
62.一種有織紋的復(fù)合面料，它具有表面區(qū)域并包含纖維性外層和粘合層，其特征在于，在對(duì)材料層使用壓花工具以便在表面區(qū)域上形成凹下區(qū)域和突起區(qū)域之前，纖維性外層的纖維被定位于和粘合層實(shí)質(zhì)上相平行的位置，其中在所述凹下區(qū)域內(nèi)的纖維性外層的纖維被固定于所述粘合層，而在所述突起區(qū)域內(nèi)的纖維性外層的纖維在所述粘合層上形成環(huán)形的直立形狀。
63.一種形成有織紋的復(fù)合面料的方法，其特征在于包含以下步驟(i)提供一個(gè)具有許多纖維和一個(gè)粘合層的纖維性外層；(ii)使所述纖維對(duì)準(zhǔn)于實(shí)質(zhì)上平行于所述粘合層的方向；(iii)壓印所述材料層以便在復(fù)合面料的表面區(qū)域形成凹下區(qū)域和突起區(qū)域，直到所述纖維被固定于所述凹下區(qū)域內(nèi)的粘合層為止。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，所述壓花步驟還包括在所述凹下區(qū)域的粘合層內(nèi)植入纖維的步驟(iv)。
65.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，所述壓花步驟還包括把粘合劑壓入所述凹下區(qū)域的纖維層頂部的步驟(v)。
66.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，還包括至少在所述壓花步驟(iii)之前就提供襯底層的步驟(vi)。
67.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征在于，所述提供襯底層的步驟(vi)還包括提供一個(gè)具有多種顏色材料層的襯底層的步驟(vi)。
68.一種有織紋的復(fù)合面料，包括具有纖維長(zhǎng)度之纖維的纖維性外層以及與其鄰接的粘合層，其特征在于，所述復(fù)合面料還包括表面區(qū)域，所述表面區(qū)域包括(i)凹下區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，外層纖維被完全植入粘合層內(nèi)，及(ii)突起區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，外層纖維大部分沒(méi)有被粘合層相互粘合，該區(qū)域的纖維性外層中，一半以上的纖維長(zhǎng)度延伸到被至少一個(gè)突起區(qū)域相互分隔開(kāi)的至少兩個(gè)凹下區(qū)域內(nèi)。
69.如權(quán)利要求68所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述突起區(qū)域大小調(diào)整為，使鄰近的凹下區(qū)域在平行于復(fù)合面料平面方向的間距約為1.5-10mm。
70.如權(quán)利要求68所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料規(guī)定每個(gè)突起區(qū)域的纖維性外層的厚度，并規(guī)定以突起區(qū)域的最高點(diǎn)與鄰近凹下區(qū)域最低點(diǎn)的高度差為突起距離，并且每個(gè)突起區(qū)域的纖維性外層的厚度小于每個(gè)凹下區(qū)域與其相鄰的突起區(qū)域間的突起距離。
71.如權(quán)利要求70所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述突起距離與每個(gè)與其相鄰的突起區(qū)域厚度的比值至少約為1.5。
72.如權(quán)利要求71所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料在與所述纖維性外層相對(duì)的一側(cè)有一背面，該背面具有起伏的橫截面輪廓。
73.如權(quán)利要求70所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料規(guī)定一平面，并且所述復(fù)合面料的突起區(qū)域中位于凹下區(qū)域外圍邊緣的部分纖維長(zhǎng)度被粘合區(qū)粘合，形成實(shí)質(zhì)上正常朝向所述復(fù)合面料平面的纖維叢。
74.如權(quán)利要求68所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料還包括一襯底層，所述襯底層在與纖維性外層相對(duì)的一面鄰接于粘合層，該襯底層的重量約為0.14-2.7kg/m2(4-80oz./yd2)，厚度為2-20mm。
75.如權(quán)利要求74所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在部分所述凹下區(qū)域沒(méi)有所述復(fù)合面料的纖維性外層以及粘合層，因此在沒(méi)有所述纖維性外層以及粘合層的地方，襯底層暴露在外。
76.如權(quán)利要求75所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維性外層的纖維具有一個(gè)色彩方案而襯底層具有另一種顏色，因此，在凹下區(qū)域暴露在外的襯底層就能夠和纖維性外層的色彩方案結(jié)合從而使有織紋的復(fù)合面料具有預(yù)先選定的顏色協(xié)調(diào)的外觀。
77.如權(quán)利要求76所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述襯底層具有多層材料且各層材料具有不同顏色，其中，預(yù)選的頂層部分在所述凹下區(qū)域的預(yù)選部分沒(méi)有，該預(yù)選部分中沒(méi)有纖維性外層以及粘合層，因此，襯底層的其他各層的不同顏色暴露在外。
78.如權(quán)利要求70所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，在粘合層與襯底層之間，所述復(fù)合面料還包括可透過(guò)水氣但液體不能滲漏的透氣阻隔層。
79.一種制備有織紋的復(fù)合面料的方法，其特征在于包含以下步驟(a)提供一適合形成有織紋的復(fù)合面料的纖維性外層的纖維網(wǎng)，(b)在該纖維網(wǎng)的一側(cè)均一設(shè)置一可固化的粘合層，(c)在一具有多個(gè)突出部并朝向該網(wǎng)層的壓花工具與一相對(duì)的支持工具之間壓印所述纖維網(wǎng)以及粘合層，從而形成(i)在突出部與纖維網(wǎng)以及粘合層接觸的部位形成凹下區(qū)域，以及(ii)在突出部沒(méi)有與纖維網(wǎng)接觸的部位形成突起區(qū)域，(d)加熱纖維網(wǎng)以及粘合層一段時(shí)間以使與突出部接觸的粘合劑起效，從而凹下區(qū)域中的纖維全部被植入起效的粘合劑中，以及(e)冷卻纖維網(wǎng)及粘合層以固化粘合劑，從而形成具有三維織紋結(jié)構(gòu)的復(fù)合面料，其中，纖維性外層的纖維實(shí)質(zhì)上全部延伸到被至少一個(gè)突起區(qū)域分開(kāi)的至少兩個(gè)凹下區(qū)域內(nèi)。
80.如權(quán)利要求79所述的制備有織紋的復(fù)合面料的方法，其特征在于，突起區(qū)域內(nèi)的纖維實(shí)質(zhì)上沒(méi)有被粘合層相互粘合。
81.如權(quán)利要求80所述的方法，其特征在于，所述有織紋的復(fù)合面料具有一纖維性層厚度，規(guī)定為突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層的厚度，以及一突起距離，規(guī)定為突起區(qū)域的最高點(diǎn)與鄰近凹下區(qū)域的最低點(diǎn)之間的高度差，在所述方法中，壓印步驟包括壓花工具和支持工具相向移動(dòng)到一定間隙尺寸，使突起距離與纖維層厚度的比值至少約為1.5。
82.如權(quán)利要求81所述的方法，其特征在于，還包括提供一襯底層，該襯底層重量約為0.14-2.7kg/m2(4-80oz./yd2)，厚度為2-20mm，并且，在壓印步驟之前，同面積放置該襯底層，并在與纖維性外層相對(duì)的一面與粘合層相鄰接。
83.如權(quán)利要求82所述的方法，其特征在于，還包括提供在粘合層與襯底層之間可透過(guò)水氣但液體不能滲漏的透氣阻隔層，并且，在壓印步驟之前，在粘合層與襯底層之間同面積放置該透氣阻隔層。
84.如權(quán)利要求83所述的方法，其特征在于，所述壓印步驟包括移動(dòng)壓花工具及支持工具到一間隙尺寸，使突出部穿透所述纖維性外層以及粘合層，以使纖維性外層以及粘合層從部分凹下區(qū)域移開(kāi)，從而在這些沒(méi)有纖維性外層以及粘合層的區(qū)域襯底層暴露在外。
85.如權(quán)利要求84所述的方法，其特征在于，襯底層包括多層材料，其中第一層離纖維性外層最近，并且所述間隙尺寸可使突出部穿入到襯底層一定深度，進(jìn)而使除第一層外的其他各層暴露在外。
86.一種有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，由包括以下步驟的方法制成(a)提供一適合形成有織紋的復(fù)合面料的纖維性外層的纖維網(wǎng)，(b)在該纖維網(wǎng)的一側(cè)均一設(shè)置一可固化的粘合層，(c)在具有多個(gè)突出部并朝向該網(wǎng)層的壓花工具與相對(duì)的支持工具之間壓縮纖維網(wǎng)以及粘合層，從而形成(i)在突出部與纖維網(wǎng)以及粘合層接觸的部位形成凹下區(qū)域，以及(ii)在突出部沒(méi)有與纖維網(wǎng)接觸的部位形成突起區(qū)域，(d)加熱纖維網(wǎng)以及粘合層一段時(shí)間以使與突出部接觸的粘合劑起效，從而凹下區(qū)域中的纖維全部被植入起效的粘合劑中，以及(e)冷卻纖維網(wǎng)及粘合層以固化粘合劑，從而形成具有三維織紋結(jié)構(gòu)的復(fù)合面料，其中，纖維性外層的纖維實(shí)質(zhì)上全部延伸到被至少一個(gè)突起區(qū)域分開(kāi)的至少兩個(gè)凹下區(qū)域內(nèi)，而突起區(qū)域內(nèi)的纖維實(shí)質(zhì)上沒(méi)有被粘合層相互粘合。
87.如權(quán)利要求86所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述復(fù)合面料有一纖維性層厚度，規(guī)定為在突起區(qū)域內(nèi)纖維性外層的厚度，以及一突起距離，規(guī)定為突起區(qū)域的最高點(diǎn)與鄰近凹下區(qū)域最低點(diǎn)的高度差，在所述方法中，壓印步驟包括壓花工具和支持工具相向移動(dòng)到一定間隙尺寸，使突起距離與纖維層厚度的比值至少約為1.5。
88.如權(quán)利要求86所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述粘合層在突起區(qū)域是不連續(xù)的。
89.如權(quán)利要求86所述的有織紋的復(fù)合面料，其特征在于，所述纖維網(wǎng)選自針織纖維、編織纖維、經(jīng)針縫纖維、氈制纖維、水刺纖維、短纖維的無(wú)紡織物纖維網(wǎng)、長(zhǎng)絲纖維的無(wú)紡織物纖維網(wǎng)以及上述材料的混合物。
全文摘要
公開(kāi)了一種至少由一層纖維性外層和一層粘合層構(gòu)成的地板覆蓋用復(fù)合面料。這些材料層經(jīng)過(guò)層壓和/或壓花而形成突起區(qū)域和凹下區(qū)域。在凹下區(qū)域內(nèi)，纖維性外層的纖維通過(guò)層壓和/或壓花過(guò)程被有效地固定于粘合層內(nèi)。在突起區(qū)域內(nèi)，纖維性外層的表面纖維實(shí)質(zhì)上并不含起效的粘合劑，而且相互之間是可以活動(dòng)的。過(guò)渡的纖維叢區(qū)域定位于凹下區(qū)域和突起區(qū)域之間。纖維性外層的纖維是被起效的粘合劑部分粘合的以便和突起區(qū)域內(nèi)的纖維具有某些結(jié)構(gòu)上的整體性。復(fù)合面料還可能包括一個(gè)襯底層，一層能透過(guò)氣體但是不能透過(guò)液體的材料層以便使復(fù)合面料能夠透氣，但是可以阻止液體滲入襯底層或滲入由復(fù)合面料所覆蓋的基底材料。
文檔編號(hào)D06N7/04GK1717320SQ200380104576
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
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