专利名称：一种制造具有基本不渗液体的第二衬底地毯的方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造具有基本不渗液体的第二衬底地毯的新方法，该方法在第二衬底材料上施加有防水整理剂，本发明同时也涉及这种方法制造的地毯。
大多数民用的和商用的地毯是用下述基本方法制造的。首先将地毯头纱嵌入第一衬底，以形成一层从织物表面伸出的簇绒产品。然后将地毯染色，接着在第一衬底上涂敷聚合胶乳，以将绒头固定定位，并为第二衬底织物提供一种粘合剂。最后将涂有胶乳的第一衬底与第二衬底粘合在一起，形成层压衬底结构。
然而，上述的地毯的问题之一是其基本上不能防止液体渗透。例如当有水，水基液体(苏打汽水、咖啡或尿等等)或其他液体(如油基液体)溅洒在地毯表面时，它将渗透过第一、第二衬底，渗在基底材料上(地毯底盘，硬木地板等)。经过一段时间，基底材料将染上颜色甚至被破坏，地毯的背面以及基底材料还可能发霉。
商业人士已考虑用各种不同的方法制造胶背地毯，以减少液体透过第一衬底材料的可能。
一种方法是，在纤维成形或地毯制造过程中，在地毯的表面纤维上施加氟化合物或其它防水剂。在这种情况下，氟化合物是用来减少经处理的地毯的可湿性。这样，溅洒的液体仅在纤维表面上形成小珠。然而当水珠不能及时地被排走时，它将最终由纤维吸收并可能渗过第一衬底层。
另一种防止液体渗透第一衬底的方法是，将氟化合物混入胶乳组份中，然后用这种混有氟化合物的胶乳对第一衬底进行涂敷。
例如Ucci的美国专利US4，643，930公开了一种用尼龙纱线簇绒的第一衬底。其纱线涂有氟化合物以使地毯具有抗脏性。第一衬底的下面涂有混合有氟化合物的胶乳，从而使得第一衬底基本上不渗透水。
Blyth等人的美国专利US4，619，853也公开了一种尼龙地毯，其第一衬底也涂有混合了氟化合物的胶乳。另外，尼龙纱线也涂敷了磺化酚或萘酚-甲醛缩合物，以改进地毯表面的抗污染性。
Ucei的美国专利US4579762还公开了一种尼龙地毯，其具有经含氟化合物胶乳处理的第一衬底，在这种情况下，尼龙纱线是用一种改性的尼龙聚合物制造的，它具有芳族硫酸盐单元，从而改进了地毯表面的抗污染性。
尽管上述方法对使第一衬底具有防水性是有些效力的，但这些方法将使地毯生产过程缺乏灵活性。例如，将使需要经常改变批量生产单元变为不可能的，这时一批第一衬底需要施加含氟化合物胶乳，同时另一批规格的地毯第一衬底不需施加含氟化合物胶乳。另外，在一些情况下，具有不渗透第一衬底的地毯的着色可能是更明显的，这是由于着色液没有浸入第一衬底，而在地毯的表面扩散的结果。另外，假如这些地毯也具有第二衬底的话，含有氟化合物的胶乳将减小第一衬底与第二衬底之间的粘附性。这将减少层间的结合强度和地毯绒头的结合牢度。
鉴于上述的缺陷，期望获得一种制造基本不渗液体地毯的第二衬底的方法，并且使地毯生产具有一定的灵活性。本发明正是提供了这种方法并且提供了一种具有基本不渗透液体的第二衬底的地毯。
本发明的目标是提供了一种用于制造具有基本不渗透液体的第二衬底地毯的方法，在一种方法中，第二衬底是聚丙烯材料的，并且首先与经胶乳涂敷的带有聚酰胺(尼龙)纱线簇绒的第一衬底相结合，防水整剂然后被施加于第二衬底上，其用量应保证足以使第二衬底基本不渗透液体。防水整理剂的干燥是将地毯放入烘炉中在250°F～400°F温度下进行的。某些防水整理也可在室温下进行干燥。另一种方法是在第二衬底上施加防水整理剂是在将第二衬底与第一衬底结合之前进行的。在这种情况下，防水整理剂的干燥是在第二衬底与带粘合剂的第一衬底层压之前进行的。另外，防水整理剂在第二衬底与涂有粘合剂的第一衬底层压时还可以是湿的。在这二种情况下，胶乳都是在层压后250°F～400°F范围温度下进行固化和干燥的。在另一种方法中，防水整理剂可施加于带有第二衬底的被处理的地毯的下侧。适合的防水整理剂包括有，氟化合物，硅酮基组分，蜡乳剂，天然生成的油和疏水丙烯酸酯树酯，该防水整理剂一般包括大约0.5-40%重量的活性成份。
本发明还包括一种在地毯第二衬底上施加防水整理剂的方法，具有簇绒的第一衬底和第二衬底的地毯面朝上的沿一移动地毯生产线被喂入，防水整理剂为泡沫状，它以泡沫输送管引入，并在旋转的下压辊和地毯第二衬底之间夹角处形成一个泡沫聚积区，该泡沫施加到第二衬底上需要克服重力的影响，在此并不存在泡沫输送管与地毯相接触的情况。
本发明还包括用上述方法生产的地毯。
图1是本发明方法的系统视图，其显示了在第二衬底的底侧施加防水泡沫整理剂。
图2-A是图1所示泡沫系统的放大视图。
图2-B是图1所示泡沫系统的放大视图，其中显示了位于下压辊上方的泡沫供料管。
本发明提供了一种制作带有第一、第二衬底的地毯，其中在第二衬底上施加有防水整理剂，以至于使地毯可有效地防止液体的渗入。这里使用的述语“有效地防止液体的渗入”是指根据下面记述的试验方法，水，水溶液(如咖啡，酒，苏打水，或果汁)，或非水溶液(如矿物油或酒精)将基本上不能渗透第二衬底。
通常，用于本发明地毯的绒头纱线可由传统的工艺进行制备。其由复合长丝构成，该复合丝由合成或天然聚合物形成，如羊毛。典型的合成成纤聚合物包括有聚烯烃，如聚丙烯，聚酰胺，如聚己二酰已二胺，(尼龙6，6)以及聚己内酰胺(尼龙6)，聚对苯二酸乙二醇酯类的聚合物和聚丙烯酸等聚酯纤维。这些聚合物的共聚物，三元共聚物，熔体混合物也是适用的。
在尼龙纤维的成形工艺中，熔融的聚合物经挤压通过喷丝板进入冷却介质，在此，聚合物冷却和固化形成纤维。经牵伸后，纤维可以进行卷曲和切断制成一定长的短丝，或者将纤维进行膨化制成膨化长丝(BCF)。在成纤工艺中可以使用氟化合物整理(供生产用的氟化合物)。
在后续的成纱工艺步骤以后，膨化长丝或短纤仿制的纱可通过商业中传统的技艺在第一衬底布上进行族绒。此外，地毯也可以是机织的或针刺的。第一衬底可以是天然或合成材料的机织物，如黄麻，羊毛，人造丝，聚酰胺，聚酯或聚烯烃。也可使用无纺衬底。然后将地毯进行染色，淋洗和其它标准化的处理过程，包括纱线绒头的防染和防污处理。
然后在第一衬底布的底侧面上施加合成聚合物的胶乳，从而将绒头固定定位，并且提供一层粘合第二衬底材料的粘接剂。任何适宜的粘合聚合物胶乳都是可用的。胶乳一般包括有填充材料如象碳化钙，二氧化硅，云母或粘土。制备这种胶乳的适合的聚合物包括有丙乙烯/丁二烯共聚物，己烯/醋酸乙烯酯共聚物，聚丙烯酸酯，以及它们的混合物等等。通常，在第一衬底上施加的胶乳的量为18～40盎司/码2涂有胶乳的第一族绒衬底然后与第二衬底材料相结合。商业上已知使用的第二衬底材料包括有黄麻，聚丙烯机织带材，聚丙烯平纹织物，毡子以及热塑性聚合物薄膜。经常地，在第二衬底的上表面也涂有相同量的胶乳，以便在第一衬底的下表面和第二衬底之间提供良好的粘合性。参照图1，当衬底从结合辊(4)上通过后，第一衬底(1)和第二衬底(2)被相互粘合在一起。然后在第二衬底的下侧面上施加防水整理剂。这里所用的“防水整理剂”一词是指在溶剂中(如水，酒精)包含的分散的，悬浮的或溶解的防水化学药品的组份，它们可在第二衬底上形成一薄膜状屏障，使得液体不能渗入第二衬底，整理剂也可包括表面活性剂，发泡剂或其它的添加剂。另外，整理剂也可以是不同防水剂的混合物。适用于整理剂的防水剂可从以下一组成份中选择，有氟化合物，硅酮基组合物，蜡乳剂，天然生成的油，和疏水的丙烯酸脂树脂。
适用的氟化合物一般包括(但不局限于)聚合物和复合物，它们带有分子量大于500的全氟化烷基部分的侧链(pendent)或端(end)基团。例如一些适用的氟化合物包括聚偏氟乙烯，聚四氟乙烯，2-全氟辛乙基丙烯酸酯以及它们与下述聚合物的混合物，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，乙基-甲基丙烯酸酯，和改性蜡乳剂及聚偏氯乙烯。工业上通用的氟化合物，如象杜邦公司的“TEFLON”，“DURATECH”和“ZONYL”，ICI公司的“MILEASE”，Asahi公司的“ASAHIGARD”，3M公司的“SCOTCHGARD”，Dyetech公司的“SOFTECH”，Atochem公司的“TEX-TEL”以及Nicca公司的“NK GUARD”同样也是适用的。
工业上通用的硅酮基防水剂包括DOW Corning C2-0563和企业硅化水封剂。特别是DOW-Corning C2-0563硅酮防水剂是一种混合物，包括有硅化合物，烃类溶剂和钛酯。硅化合物包括，硅烷，环状和线状的聚硅氧烷，以及硅酮树脂。
工业上通用的蜡乳剂包括有，如“NALAN”GN，“AEROTEX”96B，和“AUROPEL”。
天然存在的油如象Canola油也是可以使用的。
适用的疏水的丙烯酸酯树脂包括有防水聚合物和丙烯酸酯与异丁烯酸酯的共聚物例如其甲基酯，但更好为乙基酯和丁基酯。这些聚合物和共聚物的混合体也可以使用。工业上通用的树酯的例子是Golden Artist Colors公司的“Acrylic Matte Medium”。
防水整理剂可以使用各种的方法施加于第二衬底上。其中包括泡沫法，喷洒法，浸轧法，或浸渍法。图1显示了以泡沫形式将防水整理剂施加于第二衬底的底侧面上的泡沫系统，它需要克服重力的作用。在施加了泡沫以后，第一和第二衬底从上压辊(5)和下压辊(6)之间通过，并被层压在一起。然后整块地毯被送去热处理，以便防水整理剂固化在第二衬底上。常规上，地毯块被设置在拉幅机上并通过一个传统的胶乳固化箱(7)，其中胶乳也同样被干燥和固化。尽管加热的温度可随绒头的类型，胶乳的成分，防水整理剂和所用第二衬底材料的不同进行调节但炉内的温度通常应该是250°～400°F。
如上所述本发明的方法及制得的地毯与现有技术相比具有若干优点。例如，本发明地毯的第一衬底层具有液体渗入性。这样，任何溅洒的液体将不会在地毯表面上大面积的扩散。而是将集存在表层织物与第二衬底之间。而后，溅洒的液体可通过真空抽吸，海绵吸取或其它适当的方法被去除掉。本发明的方法还具有很大的灵活性，因为施加防水整理剂的泡沫和喷洒系统是极容易在地毯厂中建立起来的。同样，本发明地毯的脱层强度和绒头联结度与在生产过程中将氟化合物混入胶乳中一起施加而制得的毯相比并没有降低。而在混合施加制得的地毯中，其第一与第二层衬底之间的粘附性经常会有下降，主要是由于氟化合物与胶乳的预混合造成的。
另外，也可以在第一层衬底与第二层衬底相互结合前，预先将防水整理剂施加于第二衬底上。然后待防水整理剂干后或还处于湿态的情况下将它层压在一起。在将第二衬层与带胶乳的第一衬底层压在一起之后，使其通过一个烘焙炉，将胶乳干燥固化。
也可以在地毯块通过胶乳固化箱之后再将某些防水整理剂施加到第二衬底上。例如，一些氟化合物，象杜邦公司的“TEFLON”MF在室温下也是有效的，这样，对这些氟化合物无须加热即可使第二衬底具有防水性能。这些可在室温下干燥的氟化合物可以被简便地喷洒在被整理的地毯的第二衬底上。这些氟化合物对于那些在第一衬底和第二衬底之间不用胶乳作粘合剂的地毯的第二衬底的处理同样也是有效的。例如，这些氟化合物可以用来处理第一衬底上涂有热熔粘合剂的地毯，该热熔粘合剂公开于Reith的美国专利4，844，765和4，939，036上。
在一最佳实施例中，防水整理剂是在第一衬底和第二衬底通过结合辊(4)之后，在进入上下压辊(5，6)之前，利用泡沫施加装置(8)施加于第二衬底的底侧面上。这一方法中的包含防水整理剂和发泡剂的可发泡的混合物是根据已知技术预先制备好的。适合的发泡剂包括有，可从Peach State实验室得到的KAF 300S，可由Dexter化学制品公司得到的Dextrol Foamer 916，可从Sequa公司得到的Mykon NRW3以及从Akzo化学制品公司得到的Arquad 12-50或Arquad 12-37。
可发泡的混合物通过一个工业泡沫发生机被制成泡沫并且被施加，重要的一点是该泡沫应是稳定的，以便可将其均匀的施加于第二衬底上。通常泡沫的应用条件需要进行调节，以便获得所要求的防水整理剂在可发泡混合物中的百分率，可发泡混合物的流动速率，地毯通过干燥箱的速度(干燥速度)及鼓泡率(空气的体积与可发泡混合物的体积之比)。
如图1所示，它提供了一种施加泡沫的方法，它是将地毯1喂入移动的地毯传送线上的，此方法中地毯的表面，即，绒毛部分始终朝上并且第二衬底贴靠于地毯传送线上，即，拉幅机上。地毯传送线被置于转动的下压辊(6)的上方，泡沫系统(8)带有一个与泡沫发生机相连通的泡沫总管。参照图2-A，泡沫通过一个泡沫输送管(12)从总管引(11)出，并送到地毯和下压辊(6)之间的交合区，形成一个蓄积区。该蓄积区呈类似一个三角形区域，如图2-A中标记A所示，并且泡沫是利用下压辊的转动和地毯的移动将其施加到第二衬底上的。这种泡沫的施加是有效的，因为泡沫是在下压辊与第二衬底的交角点发生破裂的，插设一个阻止下滑装置或拦挡装置(13)，以便托住下压辊附近的过量的泡沫，直至该泡沫被卷起并随下压辊穿过泡沫聚集区转动而被施加到第二衬底上去。
泡沫输送管(12)和阻止下滑装置(13)相对于下压辊(6)的位置是很重要的。首先，输送管的定位应保证泡沫被送到如图2-A所示的压辊(6)的上方的扇形区内，以便泡沫可以更均匀地挤压到第二衬底上并且任何过量的泡沫可沿辊下滑并由阻止下滑装置(13)收集起来。这可以通过将输送管的出口伸到下压辊的上方来实现，如图2-B所示。下压辊的直径一般是在6-18英寸之间，而输送管出口到下压辊的距离应在1/4英寸至3英寸之间。第二点，输送管(12)的设置应保证不与地毯相接触。这样，输送管可有向下的角度如图2-B所示，输送管的这一角度范围(相对于水平线)被定为10～25度。此外，总管(11)的高度要求可以进行调节，以便其不与地毯相接触。第三点，阻止下滑装置(13)的设置应保证能收集所有的由压辊(6)扇形区滑下的过量的泡沫。这样阻止下降装置(13)的一端大约位于辊(6)的中央，即，图2-A所示的辊表面的3∶00位置(时钟位置)，阻止下滑装置13的另一端位于输送管(12)入口位置的下方。参照图2-B，阻止下滑装置的角度(与水平方向的夹角)被确定在5～45度范围内，如图2-B所示，每个输送管的长度(L)应比阻止下滑装置的宽度(W)稍大一些，以便泡沫可以被送到下压辊(6)上去。可以设想，为了对第二衬底进行均匀的处理，可以设置多个泡沫输送管。例如对于处理12英尺宽的地毯，每一地毯传送线上具有16个泡沫输送管。
下压辊(6)的转速和地毯传送线的速度可以是相同的也可是不同的。下压辊的转向可以是和地毯同方向的也可是反方向的。一般地毯传送线的速度范围为20～200英尺/分，且夹持辊的速度范围是传送线速度的50%～200%(方向相反)，或50%～300%(方向相同)。
防水整理剂施加的量通常是0.01～20盎司/码2第二衬底，更好为0.2-10盎司/码2。一般来说，工业上适用的防水整理剂中约含0.5～40%重量的总活性成份。在使用硅酮的情况下，活性成份的总量可以大于40%重量。本发明中，活性成份的量一般为每平方码的第二衬底上施加大约0.01～5.00盎司，且在使用泡沫法和喷洒法时用量大致相同。更好地是，每平方码的第二衬底上施加大约0.05～3.00盎司的活性成份。然而，应该知道，防水整理剂和活性成份的用量是可根据以下情况而进行调节的，即，防水剂的类型和浓度，在表面纤维上的氟化合物(抗污剂)的量，地毯结构，地毯表面纤维的密度，地毯表面纤维的类型，第二衬度的厚度和紧密性(织造的或无纺织的)以及使用的胶乳或其它粘合剂的类型和用量。在任何情况下，重要的一点是防水整理剂的有效用量应均匀的施加于第二衬底上，以便根据下述的实验方法，第二衬底不渗透液体。
本发明利用下述例子作进一步的描述，但下述例子并不限定本发明的范围。
实验方法着色试验在500毫升水中混入45克加味樱桃，加甜的糖，和Kool-Aid粉。在使用前让溶液达室温(75+/-5°F)。将带有第二衬底的地毯样品与一张白色吸附纸巾或吸附纸贴在一起，当其为无第二衬底的单层地毯时，可将样品的粘合剂(胶乳)涂层面与白色吸附纸巾或吸附纸贴在一起。将20毫升Kool-Aid通过直径为1-1/2英寸的圆筒从约6cm高处倒在地毯样品的表面纤维一侧，形成一圆形着色区。将圆筒移开并通过机械操作使溶液渗入绒毛，例如通过手的操作，从而产生均匀的着色。将样品静置30分钟，在到30分钟时拿掉该样品并观察在白色吸附纸上的红色着色。室温水可作为着色液来代替Kool-Aid溶液。如果有相当量的着色溶液渗透地毯样品，将可观察到较重的着色。如果没有液体渗透或仅有少量渗透，白色纸巾上或吸附纸上将没有着色点或有很少的着色点，可认为该样品基本不渗透液体。
沾污试验地毯样品被放置在一个商业用的地毯衬垫上，并接受158000步的实际步行，该样品进行日常的真空清洁，在158000步结束后，脏地毯利用清洁剂/水溶液进行湿热萃取清洁。将污染样品的某一部分留下不清洁以作对比之用，干净的和不干净的样品用可见率标准1～10进行分等，其中1表示干净的和不脏的，10表示很脏的。
实例在进入胶乳固化箱之前进行第二衬底的处理。
例1本例中使用的样品为一个33盎司的割绒尼龙膨化长丝地毯(绒高约为3/4英寸)，它具有织造的聚丙烯第一衬底和第二衬底。
含有18%重量的“ZONYL”1250氟化合物溶液的水溶液与每升3克的发泡剂KAF300S相混合，该发泡剂可由peach state实验室获得。可发泡的氟化合物溶液利用一发泡机以大约1加仑/分钟的流量施加于第二衬底的下侧面上，其鼓泡率为19∶1。当纤维吸湿率为3-8%时，(基于胶乳涂层地毯重32盎司/平方码)在第二衬底的每平方码上施加氟化合物“ZONYL”1250溶液大约0.20～0.30盎司。然后该样品由压辊间通过并进入胶乳烘焙箱，其干燥速度为70英尺/分，箱内温度为350°F～400°F，在此期间固化胶乳和干燥氟化合物。经氟化合物处理的地毯在进行着色试验时其第二衬底具有很好的防渗透性，但未经此处理的其它地毯样品在此试验中将是失败的。
例2居室用的割绒经抗脏处理的地毯样品(45盎司/码2)是由传统的缩绒工艺生产的，并且具有一个短纤尼龙66组成的表面，该纤维经过了生产用氟化合物处理(纤维重量的百万分之520的氟)，还有一个聚丙烯第一衬底，胶乳粘合剂层以及聚丙烯的第二衬底。在进入胶乳固化箱之前，在第二衬底的底侧面上以1盎司/码2的量用水悬浮液进行泡沫涂敷处理，该悬浮液包括44.9%重量的氟化合物“ZONYL G”，17.5%重量的蜡乳剂“NALAN GN”，和0.3%重量的发泡剂“DEXTROL 916”。地毯被烘焙干燥。
一个经处理的地毯样品被放置在AATCC的吸附纸上并用Kool-Aid进行着色处理，如上述着色试验所描述的那样。该地毯样品基本上不渗透Kool-Aid。一个未经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，然后用上述的着色试验方法，使用Kool-Aid进行着色，结果吸附纸被Kool-Aid严重着色。
一个经过处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上并用上所述的着色试验方法用热咖啡(150°F)代替Kool-Aid作着色剂进行着色，其样品基本上是不渗透热咖啡着色剂的。另一个未经处理的地毯样品也放在AATCC吸附纸上并用上述着色试验方法用热咖啡(150°F)代替Kool-Aid进行着色，其结果是吸附纸上被咖啡严重着色。
一个经处理的地毯样品放在AATCC吸附纸上，并用上述着色试验的方法用红葡萄酒代替Kool-Aid作着色剂进行着色，其样品基本上是不渗透红葡萄酒着色剂的。另一个未经处理的地毯样品放在AATCC吸附纸上，并用上述着色试验的方法用红葡萄酒代替Kool-Aid作着色剂进行着色，结果吸附纸被红酒严重着色。
例3居室用经抗脏处理的割绒地毯样品(59盎司/码2)是由传统的缩绒工艺生产的，其具有一个尼龙6，6膨化长丝的表面纤维，一个聚丙烯第一衬底，胶乳粘合剂层以及聚丙烯第二衬底，在进入胶乳固化箱之前，在第二衬底的底侧面上以1盎司/码2的量用水悬浮液进行泡沫涂敷处理，该悬浮液含35%重量的蜡乳剂“NALAN GN”和0.3%重量的发泡剂“DEXTROL 916”，地毯然后被烘焙干燥。
一个经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，并用上述的着色试验方法用Kool-Aid进行着色，其地毯样品基本不渗透Kool-Aid着色剂。另一个未处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，用上述的着色试验方法用Kool-Aid进行着色，结果是吸附纸被Kool-Aid严重着色。
一个经处理的地毯样品的放置在AATCC吸附纸上，并用上述的着色试验方法用热咖啡(150°F)代替Kool-Aid作着色剂进行着色，其地毯样品基本上不渗透热咖啡。另一个未经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，用上述着色试验方法用热咖啡(150°F)代替Kool-Aid作着色剂进行着色，其结果地毯样品被咖啡严重着色。
一个经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，并且上述的试验方法用红葡萄酒代替Kool-Aid进行着色，其地毯样品基本上不渗透红葡萄酒。另一个未经处理的地毯放在AATCC吸附纸上并用上述试验方法用红葡萄酒代替Kool-Aid进行着色，其结果是吸附纸被红葡萄酒严重着色。
经整理地毯的后处理例4一个经整理的居室用的缩绒地毯样品，其具有尼龙6，6的表面纤维(40盎司，割绒，绒头高度3/4英寸)，聚丙烯第一衬底和第二衬底，以及胶乳粘合剂，在第二衬底下侧面喷洒含10%重量氟化合物溶液的水溶液，氟化合物为“TEFLON”MF(可从杜邦公司获得)其吸湿率为大约15%重量(基于32盎司/码2重量的胶乳涂层地毯)。样品室温下干燥约12小时，(70+/-5°F)。地毯样品放在一个工业上用的衬垫上，用白纸巾垫在样品的第二衬底下面，然后依照上述的试验用水对表面纤维进行着色。一个放置的对照样品为了进行对比也同样进行上述的着色试验，一个参照样品与上述样品结构相同，但其第二衬底的下侧未进行氟化合物处理。该样品也被进行着色试验，以作对比经处理的地毯样品经30分钟后甚至于24小时后，在纸巾上未显示出任何的着色，但在对比样品下面的纸巾仅在2分钟内就被水全部浸透。
例5一个40盎司割绒地毯样品(绒头高度约为3/4英寸)，由尼龙66膨化长丝(BCF)在聚丙烯第一衬底上簇绒形成。该染色地毯表面纤维经酸性染料抗着色处理并用氟化合物“ZONYL”1250进行局部处理(一种阴离子尿烷型氟化合物溶液，可从杜邦公司获得)，获得在纤维表面上纤维重量的百万分之500的氟。该样品经33盎司的羧酸苯乙烯丁二烯 胶(SBR)胶乳粘合剂，Colloids公司提供的V-9370型胶体涂层处理，并具有聚丙烯第二衬底。然后将这一样品切成若干小块进行不同水平的氟化合物的处理，除有另有说明，一般氟化合是喷洒在第二衬底上的下底侧。试验中使用的是氟化合物“ZONYL”1250。所有这些样品，其氟化合物与胶乳均在熔箱中经250°F15分钟的干燥和固化。然后使地毯样品在着色试验前保持室温，经30分钟的着色试验其结果如表1所示。
表1序号氟水平(盎司/码2) 氟化合物的施加着色试验结果2-1 0.08* 下表面第二衬底 着色2-2 0.15 下表面第二衬底 未着色2-3 0.22 下表面第二衬底 未着色2-4 0.30 下表面第二衬底 未着色2-5 0.37 下表面第二衬底 未着色2-6 500ppm**在表面纤维上(附加) 着色2-7 无 无 着色(对比)＊在第二衬底底侧上施加的氟化合物的量是指在每平方码第二衬底上的用量。
＊＊在表面纤维上施加的氟化合物的量(ppm)(附加量)是基于表面纤维的重量。
其结果显示，样品2-7(对比样品)及样品2-1，其氟化处理对于着色试验是失败的。同样，样品2-6，其中使用500ppm附加量的氟化物对表面纤维进行了处理，但未对第二衬底的下面进行处理，着色试验也是失败的。这些结果表明，样品必须用氟化物水溶液处理其第二衬底的下面，仅施加一定附加量的氟化合物在表面纤维上，则不能通过着色试验。所有的其它样品都对衬底的下面进行过氟处理，因而均通过了着色试验。
例6一居室用的割绒抗着色氟化处理地毯样品是经传统的缩绒工艺生产的，它包括尼龙6，6膨化长丝(BCF)的表面纤维，聚丙烯第一衬底，胶乳粘合剂和聚丙烯第二衬底，被整理地毯的下面喷洒施加有各种防水整理剂，其成份如表2所示。地毯经烘焙干燥，经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，并且用Kool-Aid进行上述的着色试验。
表2应用浴成份(水中) 含量 着色结果10% 的 ZONYL DWR 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ZONYL 8070 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ZONYL D 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ZONYL 6991 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ZONYL NWG 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 NALAN GN 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ZONYL PPR 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 3M FC-393 2.5盎司/码2基本不渗透10% 的 ICI 2.5盎司/码2基本不渗透MILEASE F-145% 的 ZONYL D+ 3.0盎司/码2基本不渗透5% 的 NALAN GN10% 的 3M FC-247 3.0盎司/码2基本不渗透50% 的 TEFLON AP 3.0盎司/码2基本不渗透10% 的 AEROTEX 96B 3.0盎司/码2基本不渗透PEACH STATEFLUOROGARD FG-07 3.0盎司/码2基本不渗透20% 的 DOW CORNING 3.0盎司/码2基本不渗透C2-056320% 的 AEROTEX 93 3.0盎司/码2基本不渗透20% 的 NALAN W 3.0盎司/码2基本不渗透20% 的 AUROPEL NSE 3.0盎司/码2基本不渗透20% 的 AEROTEX 96 3.0盎司/码2基本不渗透例7一个室用的割绒抗着色并经氟化合物处理地毯样品，由传统的缩绒工艺生产，其包括尼龙66膨化长丝(BCF)表面纤维，聚丙烯第一衬底，胶乳粘合剂和聚丙烯第二衬底。被整理地毯的下面用喷洒各种防水整理剂进行处理，其成份如表3所示，然后将地毯进行空气干燥。
该处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上用Kool-Aid进行上述着色试验。
表3处理剂 含量 着色结果50%TEFLON AP悬浮水溶液 3.0盎司/码2基本不渗透3M纤维保护剂 1.0盎司/码2基本不渗透THOMPSON的水封空气溶胶 5.6盎司/码2基本不渗透COLORWORKS KRYLON 3.6盎司/码2基本不渗透EPOXY气溶胶PAM泵喷洒剂 7.8盎司/码2基本不渗透(CANOLA油)例8一居室用割绒抗着色并经氟处理地毯样品是由传统的缩绒工艺生产的，其包括尼龙66膨化长丝(BCF)表面纤维，聚丙烯第一衬底，胶乳粘合剂，及聚丙烯第二衬底。经整理的地毯下面用各种防水整理剂刷涂，其整理剂成份如表4所示。在施加于地毯之前，水基涂料被稀释为粘度100厘泊。然后地毯被干燥。
经处理的地毯样品放置在AATCC吸附纸上，并且Kool-Aid进行上述着色试验。
表4处理剂 含量 着色结果(干燥后涂层的重量)REG. GEL MATTE取自于 1.0盎司/码2基本不渗透GOLDEN ARTIST ColorsACRYLIC MATTE MED.取自于 1.7盎司/码2基本不渗透GOLDEN ARTIST ColorsREG. CLEAR GEL GLOSS取 2.4盎司/码2基本不渗透自于GOLDEN ARTIST ColorsENTERPRISE SILICONIZED 1.7盎司/码2基本不渗透水封经整理地毯的后处理(耐脏特性的改进)例9地毯样品(33盎司，染米色的，割绒(绒头长3/4英寸)材料为尼龙66膨化长丝BCF)如例5所述的那样，由各种含量水平的“ZONYL”1250氟化合物对第二衬底的下面进行处理。该样品在250°F温度下经15分钟热处理。一个第二衬底未经氟化物处理的对比样品被用来进行对比。所有的样品，包括对比样品均用氟化合物对表面纤维局部进行处理，以便具备耐脏性(大约用量为表面纤维重量的百万分之500的氟)。样品放在商业的衬垫上并进行158000步的运行进行弄脏试验。这些样品在整个弄脏试验过程中进行日常真空抽吸清洁，在158000循环结束后，每块弄脏的并经步行的地毯样品被送去清洁，使用阴离子/非离子型洗涤剂水溶液以通用的湿热萃取法或蒸汽清洁法进行清洁。经清洁的和未经清洁的样品然后利用如弄脏试验中所述的弄脏等级标示进行视觉评估。其结果表示于表5上表5样品经158000步的运行循环后的视觉等级值视觉等级样品含氟水平*未清洁过的洁净过的对比 0 7.5 3.53-1 0.15盎司/码27.0 3.23-2 0.22盎司/码27.0 3.23-3 0.30盎司/码26.5 3.03-4 0.37盎司/码26.5 3.0
＊氟化合物在第二衬底上施加的量指每平方码第二衬底上的施加量。
完全意想不到的是尽管氟化合物处理是在第二衬底的下面进行的，但结果显示所有的试验样品都比对比样品具有更好的耐脏等级。经较高氟化合物处理的样品在最初的弄脏中和清洁以后的等级均具有较好的抗脏结果。通常，对于专业人员来讲可以辨认出0.5单位的等级差别，对于不太精通抗脏级别的人员来说辨认出1单位的等级差别也是不困难的。
例10将对比样品和上述例9中经处理的样品放置在一张棕色的吸收纸上，然后装入一个车式的带有12个清洁抽吸过程的湿热萃取机中进行工业方式的清洁，将清洁后的样品取出进行观察，用手触摸感觉衬底下面的潮度和/或棕色底的温度，该潮度和湿度是由于洗涤溶液透过衬底而造成的。其结果表明所有的经氟化合物处理过第二衬底的地毯样品的底面完全是干的，并且位于衬底下方的棕色底上没有水的印迹，而对比样品的底面则有些潮且在棕色底上有许多洁净液的微滴。
经整理地毯的后处理(单一衬底)例1133盎司割绒的尼龙膨化长丝(BCF)地毯(绒毛高度约3/4英寸)样品的衬底，其仅有一个聚丙烯衬底(单一衬底)经约32盎司/码2的胶乳粘合剂处理。在经胶乳处理过的衬底下面喷洒含10%重量的“ZONYL”1250的氟化合物溶液，其吸湿率约为32盎司/码2的涂胶地毯重量的15%。该单衬底地毯样品无第二衬底，将其送入烘焙炉在250°F温度下干燥15分钟，在进行了着色试验之后，地毯涂胶层下方在30分钟之后甚至24小时以后未出现着色现象。
第二衬底的处理(浸渍)例12这种地毯具有一个经多种的防水整理剂处理过的第二衬底，并且在其与第一衬底层压前对整理剂进行过干燥。
一种室用的割绒抗着色经氟化合物处理的地毯样品(40盎司/码2)由传统的缩绒工艺生产，它具有尼龙66膨化长丝的表面纤维(BCF)，聚丙烯第一衬底和胶乳粘合剂。在聚丙烯的第二衬底与涂有胶乳的第一衬底层压之前，第二衬底(patchoge plymouth 3089＃织造聚丙烯，每英寸8根纬纱)以浸渍的形式涂有防水整理剂并且去除掉多余的整理剂。在地毯烘箱中以250°F温度将防水整理剂干固于第二衬底上。然用传统的方法将带有涂层的第二衬底与带有胶乳涂层的第一衬底进行层压。然后将地毯进行干燥。
第二衬底经过涂复的地毯样品被放置在白的吸附纸巾上，并用Kool-Aid按上述着色试验法进行着色，结果显示在表6中。
表6防水整理剂 有效成份的量 着色结果(盎司/码2)Zonyl 1250 <0.1 基本不渗透Zonyl NWG <0.1 基本不渗透Zonyl G <0.1 基本不渗透44.9% Zonyl G, 1.0 基本不渗透17.5% Nalan GN, 的混合物0.3% Mykon NRW-3,0.2% Arquad 12-37W例13这种地毯具有一个经防水整理剂处理过的第二衬底，在将整理剂干燥之前，将第二衬底与第一衬底进行层压。
一室内用割绒抗着色经氟化合物处理地毯样品(40盎司/码2)由传统的缩绒工艺生产，其包括尼龙66膨化长丝的表面纤维(BCF)，聚丙烯第一衬底以及胶乳粘合剂。在将聚丙烯第二衬底与带有胶乳涂层的第一衬底层压之前，将第二衬底(Patchoge Plymouth 3089＃织造聚丙烯，每英寸8根纬纱)浸渍在4.2%的“ZONYL”1250的水溶液中进行防水涂敷整理，并且去除多余的整理剂。然后将涂复过的第二衬底与带有胶乳涂层的第一衬底以传统方式进行层压，再将地毯进行烘箱干燥。
一个带有经ZONYL1250处理过的第二衬底的地毯样品被放置在白色的吸附纸巾上，用Kool-Aid按上述着色试验的方法进行着色，该地毯样品基本上不渗透Kool-Aid。
权利要求
1.一种制造具有基本上不渗透液体的第二衬底的地毯的方法，其特征在于它包括以下步骤a.在地毯的第二衬底上施加防水整理剂，经簇绒的第一衬底与第二衬底粘合在一起；b.将防水整理剂干固在第二衬底上，从而使第二衬底基本上不渗透液体。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于其防水整理剂选自下组的成份氟化合物，硅酮，蜡乳剂，疏水丙烯酸酯树脂，以及它们的混合物。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，防水整理剂是氟化合物的悬浮液，包括有约0.5～40%重量的有效成份。
4.根据权利要求2的方法，其特征在于，防水整理剂是一硅酮基成份。
5.根据权利要求2的方法，其特征在于，防水整理剂是一种蜡乳剂，它包括有0.5～40%重量的有效成份。
6.根据权利要求2的方法，其特征在于，防水整理剂是疏水丙烯酸酯树脂，它包括约0.5～40%重量的有效成份。
7.根据权利要求2的方法，其特征在于，防水整理剂是一种混合水溶液，其中有1～99%重量的氟化合物是悬浮物，99～1%重量的蜡乳剂，该百分比是基于混合水溶液的总重量。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，第二衬底是一种聚丙烯材料。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，簇绒的衬底带有尼龙纱线的绒头，第二衬底是聚丙烯材料的，第一衬底是用胶乳粘附在第二衬底上的。
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，尼龙纱线涂有氟化合物。
11.根据权利要求1的方法，其特征在于，施加在第二衬底上的防水整理剂有效的量为每平方码第二衬底0.01～5盎司的活性成分。
12.根据权利要求1的方法，其特征在于，防水整理剂是通过在250°F～400°F的炉温下加热地毯而将其干燥固化在第二衬底上的。
13.根据权利要求1的方法，其特征在于，防水整理剂是室温下干燥固化在第二衬底上的。
14.一种制造具有基本不渗透液体的第二衬底地毯的方法，其特征在于它包括以下步骤a.在第二衬底材料上施加防水整理剂;b.将第二衬底与经粘合剂涂敷的簇绒的第一衬底相结合，形成一个第二衬底基本不渗透液体的地毯。
15.根据权利要求14的方法，其特征在于防水整理剂是在第二衬底与经簇绒的第一衬底结合之前干燥固化在第二衬底上的。
16.根据权利要求14的方法，其特征在于防水整理剂是在第二衬底与经簇绒的第一衬底结合之后干燥固化在第二衬底上的。
17.根据权利要求14的方法，其特征在于，粘合剂为胶乳。
18.一种在地毯的第二衬底上施加防水整理剂的方法，其特征在于它包括以下步骤a.将具有第二衬底和经簇绒第一衬底的地毯喂入位于转动的压辊和泡沫输送管上方的移动地毯生产线上，其中地毯的表面朝上，从而使第二衬底位于地毯生产线上，而泡沫输送管并不与第二衬底相接触;b.将泡沫形式的防水整理剂通过泡沫输送管引入，以便在转动的压辊和移动的地毯之间的形成一泡沫聚集区;c.使第二衬底与泡沫形防水整理剂相接触。
19.根据权利要求18的方法，其特征在于压辊旋转速度和地毯的移动速度相等。
20.根据权利要求18的方法，其特征在于压辊旋转速度和地毯的移动速度是不相等的。
21.根据权利要求18的方法，其特征在于第二旋转的压辊与地毯表面相接触。
22.根据权利要求18的方法，其特征在于阻止下滑装置按一定角度位于泡沫输送管下方，以便收集从泡沫聚集区沿旋转的压辊下滑的多余的泡沫。
23.一种具有基本不渗透液体的第二衬底的地毯，其特征在于它包括经簇绒的与第二衬底粘结在一起的第一衬底，在第二衬底上涂敷有足够量的防水整理剂，以便使液体基本上不能渗透液体。
24.根据权利要求23的地毯，其特征在于经簇绒的第一衬底上具有尼龙纱线的绒头，第二衬底是一种聚丙烯材料，并且第一衬底通过胶乳与第二衬底粘结在一起。
25.根据权利要求24的地毯，其特征在于尼龙纱线也被涂敷有氟化合物。
26.根据权利要求25的地毯，其特征在于防水整理剂是一种混合水溶液，它包括有1～99%重量的氟化合物分散体和99～1%重量的蜡乳剂，其百分比是相对于混合水溶液的总量而言的。
全文摘要
本发明涉及一种制造具有基本不渗透水的第二衬底的地毯的方法，该方法包括将防水整理剂施加于第二衬底上，并将其干燥。整理剂可以以泡沫的形式施加于第二衬底上，其是利用一压辊装置克服了重力作用进行施加的。本发明还包括利用这种方法生产的地毯。
文档编号D05C17/02GK1110732SQ95101759
公开日1995年10月25日 申请日期1995年1月6日 优先权日1994年1月7日
发明者W·W·海姆, J·K·亨德里斯, J·M·马特尼亚克, P·M·默菲, N·A·彭齐埃, Y·V·维诺德 申请人:纳幕尔杜邦公司