专利名称：环保型无纺针刺地毯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种无纺针刺地毯，更为具体地说，涉及一种无 纺针刺地毯的制造方法及由该方法制造的无纺针刺地毯。
背景技术：
随着经济的发展，展览会、展销会等活动举办得日益频密。 现在，各种类型的展览场地普遍使用价格较为低廉的无纺针刺地 毯。为了配合各项展览的不同需求，所使用的地毯也要随之更换， 由于时间紧迫，仓储、运费等各项成本昂贵，这些价格低廉的无 纺针刺地毯通常都是在使用 一次之后，运到堆填区弃置，甚至在 有些地区将这些用完即弃的地毯烧毁，因而造成巨大的浪费和经 济损失。
目前，在传统的无纺针刺地毯制造中， 一般利用针刺无纺布 的工艺制造针刺基布。通常使用涤纶、丙纶或其它的纤维原料，
其生产规格为240g/n^至300g/n^不等，厚度为2.0mm左右，其 中涂纶纤维原料在价格上相对便宜，故大部分的针刺地毯都采用 它作为原料。在生产过程中，将纤维原料以无纺针刺的方法制成 质地较软的针刺基布，然后进行后加工处理，即经泡沫背胶及泡 沫浸渍，再进入体积庞大的定型机中进行拉幅、定型和烘干，最 后成型后进行切边、收巻。在传统工艺的这一步骤中，为了使针 刺基布定型，针刺基布需经泡沫背胶及泡沫浸渍，再进入拉幅定 型烘干机中进行定型步骤，因此必须在此期间加入诸如丁苯胶水或其它的化学胶水才能使其完全定型，这就使产品中至少合有至 少两种材料(纤维原料及定型胶水)混合而成，无法实现废置产品的 回收再循环生产，不利于环-床。
众所周知，对于材料回收来说，最主要是将废弃物中不同成 分的材料分门别类之后进行加工处理，才可再循环4吏用。因此， 如果根据无纺针刺地毯的传统制造方法而制成的产品，由于在使 用的材料中混入了一定分量的化学胶水，在回收再生过程中，很 难将纤维材料中的化学胶水与纤维材料完全分开或溶解，以达到
环保回收的基本要求。即使可以，也需要昂贵的成本进行处理， 极不符合经济效益。因此，大量弃置的无纺针刺地毯无法回收再 生产，难免对环境造成污染。
此外，在传统的制造方法中，业界所使用的成型机体积相当 庞大，不但占据很大的面积，令场地使用成本增加，而且一般以 煤、重油或柴油等为燃料，对空气也同样造成一定的污染，随着 燃油价格的不断上升，生产成本也相应增加。
本发明针对上述的问题，提供一种更为环保的制造方法，而 且以该方法可制造出同等质量且成本低廉的无纺针刺地毯，更为 显著的是，本发明的无纺针刺地毯是可回收再生的环保型无纺针 刺地逸。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的任务就是针对上述的缺点在制 造工艺中进行配置和改型，以致力求从原料、耗料、生产过程以
致成品都能达到3R的环保要求，即Reduce:降j氐能诔毛；Reuse:再 用和Recycle:再卩欠回)R。
因此，本发明的一个目的在于提供一种经过无纺针刺形成基布的步骤和加热定型的步骤而制成的环保型无纺针刺地慈，其由 至少两种具有不同熔点的同种纤维原料构成。根据本发明，纤维 原料可选自涤纶、丙纶和其它的纤维原料中的其中一种，最好选 用涤纶。
在本发明的一优选的实施例中，所述的纤维原料选用涤纶纤维。
本发明的另 一 目的在于提供一种环保型无纺针刺地毯的制造
方法，其中所述的方法包括下列步骤
一、 针刺基布的制造步骤，其中
- 将各种颜色的同种纤维原料如涤纶、丙纶和其它的纤维原 料等的其中 一种按要求的比例投入开松机中并把纤维原料打松；
- 把已开松的各种颜色的同种纤维原料送入混棉箱中混合 出不同要求的颜色；
- 将混色后的纤维原料输送到梳理机中，梳平之后再送到辅 网机中使其呈网状平面；
- 将经过上述步骤处理后的纤维原料进入成型机先后进行 预刺、主倒刺、正刺，成为无纺针刺基布(非织造布)，然后直接进 入后加工或将其巻取。
二、 针刺基布的定型步骤，其中
- 使无纺针刺基布经红外线处理机进行红外线的预热处理， 以提高基布的密度；
- 然后立即经压紋机进行热压处理。
具体地说，在针刺基布的定型步骤中，所述的红外线处理机 将针刺基布预热和软化，使其收缩而提高其密度，此时基布处于 柔软状态，仍带有一定的温度，然后将基布立即经过压紋机的热 压成紋，使基布的密度再次加强，其效果等同或更甚于以泡沫背胶及泡沫浸渍拉幅定型的烘干处理的传统方法。
为了增加无纺针刺地毯的外观效果，本发明所述的压紋机还 设有一特别的压紋辊，该压紋辊可以刻有钻石紋或其它花紋，不 但增加外观美感，更重要的是令经过压紋辊处理的基布的密度能 够均匀地分布于每一部分，从而使基布的硬度、耐磨度也相应提 高。
在传统工艺中，所使用的定型机除体积庞大之外，由于无法 与制造针刺基布步骤的生产速度相匹配，因而不能结合安装。然 而，本发明所述的红外线处理机和压紋机可根据不同的生产需求 以及基布针刺后成型的速度，调整红外线处理机和压紋机的处理 速度，既可直接与制造针刺基布的步骤中的成型机结合安装，也 可分置安装，使生产过程更为流畅，借此提高生产效率。由于本 发明的压紋机体积小，占地面积只有传统工艺中的定型机体积的 十分之一，从而大大地节省了工作空间。此外，本发明所述的红 外线处理机和压紋机主要釆用电源为动力，既降低了大量的能源 消耗，又无需依赖石油副产品，例如柴油、重油和煤气或煤等， 避免造成环境和空气的污染，也同时降低了生产成本。
本发明的创新之处正是在这一生产环节上进行了突破性的改 进，在保证原产品质量和降低成本的原则下，本发明舍弃了原有 的大型定型机进行对针刺基布的定型，而是选用红外线处理机和 压紋机进行定型的步骤，即省去了传统工艺中对无纺针刺基布的 泡沫背胶及泡沫浸渍，使无纺针刺地毯用料由始至终只有纤维材 料构成，以保持其单一性，为日后材料回收提供了充分的保证。 由于无需使用丁苯胶水或其它的化学胶水等化学添加剂，从而降 低了生产成本，同时也大量地节省了水能源。在该步骤中，所述 的红外线处理机和压紋机均使用电源，使生产制造过程也做到环保。
由于在整个生产制造过程中使用单 一 原料，无任何化学添加 剂，从而使制造的最后步骤，即切边之后所产生的耗料，由于无 纺针刺地毯在整个生产过程中始终只保持一种生产材料构成，使 其生产耗料同样具有单一性的构造。因此，耗料部分同样可以回 收，再加工成为塑料原料粒，用作进一步的循环使用，从而可实 现更高的经济效益。
综上所述，本发明无论从原料、耗料到成品，其生产制造过 程的每 一 环节都充分地考虑到环保的要求。
为了充分地了解本发明的目的、特征和效果，以下将结合附 图对本发明的构思、具体步骤及产生的技术效果作进一步说明。 应当理解，以下所述的仅是本发明典型的实施例，故而并不认为
对本发明保护范围的限制，其中
图1是本发明的环保型无纺针刺地毯的制造方法的流程图。
具体实施例方式
参照图1,根据本发明的环保型无纺针刺地毯的制造方法，首
先将各种颜色的同种纤维原料投入开松机，将其打松；然后把已
开松的各种颜色的同种纤维原料放入混棉箱混合出不同要求的颜
色；再由梳理机将已混色的纤维原料梳平；接着进入辅网机使纤 维原料呈网状平面；然后再由成型机对纤维原料进行预刺、主倒 刺、正刺，形成针刺基布并将其巻取。以上步骤完成无纺针刺基 布的制作。接下来进入针刺基布的定型步骤，也就是使无纺针刺 基布经红外线处理机进行红外线的预热处理，以提高基布的密度；最后立即经压紋机进行热压处理，使无纺针刺基布定型成为无纺 针刺地逸。
本发明一优选的实施例以涤纶纤维为原料。涤纶纤维，也就
是聚酯纤维，其为以对苯二曱酸(TPA)和乙二醇(EG)为基本原料制
得的涤纶树脂，经熔融纺丝和后加工制成。由于其具有强度高、 弹性好、抗皱性大、尺寸稳定、耐磨性佳、化学性稳定、易洗快 干、耐热性和耐候性优良等性能，因此在各工业领域均应用广泛， 是业内普遍使用的原料。
在该具体实施例中，视乎产品的密度、手感及厚度的不同，
一般使用粗细度为8D 12D的短涤纶纤维，其长度为64mm最为 适中。如图1所示，在针刺基布的制造步骤中，选用不同颜色的 涤纶纤维， 一般克重为350g/m2,厚度为2.5mm 3.0mm,长度为 64mm最适中。根据所需的不同颜色，首先将各种颜色的涤纶纤维 分别投入开松机使其打松。为确保在之后的针刺基布的定型步骤 过程中保持针刺基布的稳定性，应选用至少两种具有不同熔点的 涤乡仑纤维，例如其中一种可选用熔点为13(TC的涤纶纤维，其占生 产原料总数的10%至25%,较佳为15%;其余则可用普通的涤纶 纤维。
然后，再把已开松的各种颜色的同种纤维原料送入混棉箱中 混合出不同要求的颜色。接着，将混色后的涤纶纤维输送到梳理 机中，梳平之后再送到辅网机中使其呈网状平面。
这时，生产原料已基本备好，准备进入成型机先后进行预刺、 主倒刺、正刺的步骤。根据实施例，预刺深度为1.5mm至2.0mm, 主刺深度为2.0mm至3.0mm，针刺线速为2米，密度为700针/米2, 生产温度为180。C至220。C。针刺之后的涤纶纤维原料已成型为无纺 针刺基布，然后将其成巻备用。如图1所示的针刺基布的定型步骤中，先将备用的无纺针刺 基布送入红外线处理机进行红外线的预热处理。在具体实施例中，
使用红外线处理机的一般温度为120。C至22(TC,最佳为16(TC至 180°C,行进高度为3m、来回为6m的高温处理，标准线长每分钟 2m至5m。举例来说，克重和密度为320克/平方米的基布， 一般 较为稳定的调校为每分钟2m至3m。首先，对针刺基布进行预热， 使针刺基布有一定的收缩，例如，收缩率为15%至20%左右，以 使基布的密度提高15%至20%。此外，经过红外线的预热处理， 还可调节生产速度，为基布进入下一压紋定型的步骤作好准备。
对本发明起最关键作用的步骤在于使用本发明特有的压紋 机。该压紋机包括一具有不同图案(根据实际需要)的压紋辊以及一 承托压紋辊的弹性橡胶辊。根据具体实施例，压紋辊可以刻有钻 石紋或其它花紋，其直径为210mm,更大直径可为500mm,压力 为60cm/kg，生产温度为120。C至220。C,最佳为180。C至200。C, 而橡胶辊的直径通常为320mm。针刺基布经过红外线的预热处理 之后，送入压紋机，通过压紋辊的热压，将各种花紋热压到预热 的基布上，不但增加外观美感，而且令经过压紋辊处理的基布的 密度能够均匀地分布于每一部分，从而使基布的硬度、耐磨度也 相应提高。根据具体实施例，经过热压后成形的无纺针刺地毯， 其厚度为2.0mm至2.2mm。
可以看到，在此基布的定型过程中，本发明只是通过适当的 温度调节、红外线的预热处理以及压紋辊的热压成紋，以-使针刺 基布的定型达到所需的硬度和密度，其中无添加任何辅助定型的 材料，使整个无纺针刺地毯的生产过程始终保持涤纶纤维这一种 材料，为日后的回收再生制造作好了充分的保证。应该可以想到， 压紋辊上的花紋可^U居不同需要雕刻，所刻的花紋密度越高，热压成型的无纺针刺地毯的图案紋路越密，以致有可能达到基本上 平滑的平面。
基布定型之后，需进行切边并收巻。应该可以理解到，由于 材料的单一性，所产生的耗料同样可以回收，可用作再加工成塑
料原料，从而间接地降低生产成本，实现更高的经济效益。
在上述的步骤中，针刺基布在成型之后可以成巻备用，更佳 的是，由于本发明的红外线处理机和压紋机直接可与制造针刺基 布的步骤中的成型机结合安装，也可分置安装。这样，针刺基布 在成型之后，根据不同的生产需求，可省略针刺基布的制造步骤 中巻取备用的步骤，而直接送入下一步骤，即红外线预热处理和 压紋机热压定型，可使生产过程更为流畅，借此提高生产效率。
在本发明的另一实施例中，根据特殊的需要，可以用丙纶纤 维为原料，虽然丙纶纤维的原料价格比涤纶纤维要高。 一般使用
克重为280g/m2、厚度为2.5mm 3.0mm、长度为64mm的丙纶纤 维，其制造方法与上述方法基本一致，在此不再做赘述。应该注 意的是，在以丙纶纤维为原料的生产过程中，由于丙纶纤维的熔 点为13(TC或更高，因此其生产温度不宜超过130°C。
综上所述，依照本发明的方法制成的环保型无纺针刺地毯与 传统的无纺针刺地毯相比，材料构成、生产环节、以至生产耗料 回收均达到环保的要求。
本说明书中的描述只是本发明较佳的实施例，在不脱离本发 明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其它特定形式实施。 所述的实施例在各方面仅当作举例说明而不是限制。因此，本发 明的保护范围以所附的权利要求书表示而不是以上述的说明表 示。在权利要求书中等同的含义及限度的范围内的所有变化应包 括在本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种经过无纺针刺形成基布的步骤和加热定型的步骤而制成的环保型无纺针刺地毯，其特征在于，所述的无纺针刺地毯由至少两种具有不同熔点的同种纤维原料构成。
2. 如权利要求l所述的无纺针刺地毯，其特征在于，所述的纤维原料是涤纶和丙纶中的一种。
3. 如权利要求1或2所述的无纺针刺地毯，其特征在于，所述 的纤维原料为涤纶。
4. 如权利要求1所述的无纺针刺地毯，其特征在于，所述的至 少两种具有不同熔点的同种纤维原料中熔点较低的纤维原料占纤 维原津牛总重量的10%至25%。
5. 如权利要求4所述的无纺针刺地毯，其特征在于，所述的至 少两种具有不同熔点的同种纤维原料中熔点较低的纤维原料占纤 维原料总重量的15%。
6. —种环保型无纺针刺地毯的制造方法，所述的方法包括下列 步骤- 将各种颜色的同种纤维原料按要求的比例投入开松机中 使其打松；- 把已开松的各种颜色的同种纤维原料送入混棉箱中混合 出不同要求的颜色；- 将混色后的纤维原料输送到梳理机中，梳平之后再送到辅 网才几中4吏其呈网状平面；- 将经过上述步骤处理后的纤维原料进入成型机先后进行 预刺、主倒刺、正刺，制成无纺针刺基布，然后直接进入后加工 或将其巻取；其特征在于，所述的方法进一步包括下列步骤- 使无纺针刺基布经红外线处理机进行红外线的预热处理；以及- 然后立即经压紋才几热压处理。
7. 如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述的无纺针 刺地毯由至少两种具有不同熔点的同种纤维原料构成。
8. 如权利要求6或7所述的制造方法，其特征在于，所述的纤维原料是涤纶和丙纶中的一种。
9. 如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述的纤维原 料为涤纶。
10. 如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述的至少 两种具有不同熔点的同种纤维原料中熔点较低的纤维原料占纤维 原料总重量的10%至25%。
11. 如;f又利要求IO所述的方法，其特征在于，所述的至少两种 具有不同熔点的同种纤维原料中熔点较低的纤维原料占纤维原料 总重量的15%。
12. 如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述的红外 线处理机的加热温度为120"C至220°C,高温处理高度为3m、来 回6m,标准线长每分4f 2m至5m。
13. 如权利要求6或12所述的制造方法，其特征在于，经过所 述的红外线处理机预热处理后的无纺针刺基布，其收缩率为15% 至20%，而其密度也相应提高15%至20%。
14. 如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述的压紋 机包括压紋辊。
15. 如权利要求6或14所述的制造方法，其特征在于，所述的 压紋机直径为210mm 500mm,压力为60cm/kg，生产温度为120°C 至220°C 。
全文摘要
本发明涉及一种环保型无纺针刺地毯及其制造方法。所述的无纺针刺地毯由至少两种具有不同熔点的同种纤维原料构成，经过无纺针刺制成基布，再经预热加压的定型步骤而制成。特别是，在整个生产过程中，除使用的纤维原料外，不添加任何化学添加剂，也无需经水处理，使无纺针刺地毯的材料始终保持单一性，以便回收再生制造原料。本发明从原料、耗料到成品，以及生产制造过程的每一环节，不但降低生产成本，提高生产效率，实现更高的经济效益，而且完全达到环保的要求。
文档编号D04H1/48GK101524239SQ200810008099
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月7日 优先权日2008年3月7日
发明者吴莹旭 申请人:吴莹旭