用于多部件地板垫安装的表面和边缘连接装置的制作方法

文档序号:16379751发布日期:2018-12-22 09:22阅读:193来源:国知局
用于多部件地板垫安装的表面和边缘连接装置的制作方法

本发明涉及一种可清洗的多部件地板垫。所述地板垫包含纺织品部件和基底部件。纺织品部件和基底部件通过至少一个表面吸引装置和至少一个边缘连接装置彼此连接。纺织品部件被设计为被污染、清洗和再使用,由此在诸如建筑物入口等区域提供理想的最终用途。本发明消除了清洗地板垫的基底部件的需要,这导致了环境、成本和劳动力的保护。

背景技术

在制造多部件地板垫时,垫和垫部件的易于展开和对齐性是重要的。已经采用了使用磁体、钩、尼龙魔术贴紧固件等的方法。然而,仍然需要改进以便以快速和有效的方式获得垫部件的精准对齐。

多部件垫的对齐和展开中的挑战之一是将部件保持在一起并且抵抗滑动的非常大的力也使得垫的对齐和展开变得困难。这种困难通常需要安装者弯腰并花费过多时间操作纺织品部件以实现与基底部件的令人满意的对齐。还已经认识到边缘连接也是尚未满足的需要。经验表明,物体在多部件垫上的移动有时会导致纺织品部件边缘的移动(诸如卷起和踢起)。因此,需要边缘连接的改进。

本发明经由使用特定的边缘连接装置克服了这些挑战。边缘连接装置提供多部件地板垫的纺织品部件与基底部件的改善的边缘粘附。



技术实现要素:

在一个方面,本发明涉及一种多部件地板垫,包括:(a)纺织品部件,其包括(i)通过将面纤维簇绒穿过主背衬层形成的第一层簇绒绒头地毯和(ii)在至少一个表面连接装置;(b)基底部件,其中基底部件包含至少一个表面连接装置;其中,纺织品部件和基底部件经由该至少一个表面连接装置可释放地相互连接;以及其中纺织品部件和基底部件还包含至少一个边缘连接装置。

在另一个方面,本发明涉及一种多部件地板垫,包括:(a)纺织品部件,其包括(i)通过将面纤维簇绒穿过主背衬层形成的第一层簇绒绒头地毯和(ii)含有磁性颗粒的第二层硫化橡胶材料;(b)基底部件,其包括(i)含有磁性颗粒的第二层硫化橡胶或(ii)具有施加到其上的磁性涂料的硫化橡胶;和其中纺织品部件和基底部件经由磁性吸引可释放地相互连接;以及其中纺织品部件和基底部件还包含至少一个边缘连接装置。

在另一个方面,本发明涉及一种多部件地板垫,包括:(a)纺织品部件,其包括(i)其中面纤维簇绒穿过主背衬层的簇绒绒头地毯,和(ii)其中磁性涂料由磁性颗粒和粘合剂材料组成的磁性涂料;(b)基底部件,其包括(i)含有磁性颗粒的第二层硫化橡胶或(ii)具有施加到其上的磁性涂料的硫化橡胶;和其中纺织品部件和基底部件经由磁性吸引可释放地相互连接;以及其中纺织品部件和基底部件还包含至少一个边缘连接装置。

在进一步的方面,本发明涉及一种多部件地板垫,包括:(a)纺织品部件,其包括(i)其中面纤维簇绒穿过主背衬层的第一层簇绒绒头地毯,和(ii)包含磁性颗粒的第二层硫化橡胶材料或第二层磁性涂料;(b)基底部件,其包括(i)硫化橡胶和磁性颗粒或硫化橡胶和磁性涂料以及(ii)电传感器;其中纺织品部件和基底部件经由磁性吸引可释放地相互连接;并且其中纺织品部件和基底部件还包含至少一个边缘连接装置。

在又一个方面,本发明涉及一种清洁多部件地板垫的方法,所述方法包括以下步骤:(a)提供本发明的多部件地板垫;(b)从基底部件中移除纺织品部件;(c)在工业、商业或家用洗衣机中洗涤纺织品部件;(d)将纺织品部件重新安装在基底部件上或基底部件内。

在另一个方面,本发明涉及一种用于制造多部件地板垫的方法,所述方法包括以下步骤:(a)将面纤维簇绒到主背衬层中以形成簇绒绒头地毯;(b)任选地,将簇绒绒头地毯印花;(c)提供含有磁性颗粒的未硫化橡胶层;(d)将簇绒绒头地毯经由橡胶硫化工程粘附到含磁性颗粒的未硫化橡胶层以形成具有硫化橡胶背衬的可清洗纺织品部件;(e)将纺织品部件切割成所需的形状和尺寸;(f)将至少一个边缘连接装置粘附到可清洗纺织品部件;(g)提供包括(i)硫化橡胶和磁性颗粒或(ii)硫化橡胶和磁性涂料的基底部件;(h)将至少一个边缘连接装置粘附到基底部件;和(i)将纺织品部件经由磁性吸引和边缘连接装置粘附到基底部件。

在另一个方面,本发明涉及一种用于制造多部件地板垫的方法,所述方法包括以下步骤:(a)将面纤维簇绒到主背衬材料中以形成簇绒绒头地毯;(b)任选地,将簇绒绒头地毯印花;(c)提供包括磁性颗粒和粘合剂材料的磁性涂料;(d)将磁性涂料粘附到簇绒绒头地毯以形成可清洗纺织品部件;(e)将纺织品部件切割成所需的形状和尺寸;(f)将至少一个边缘连接装置粘附到纺织品部件;(g)提供包括(i)硫化橡胶和磁性颗粒或(ii)硫化橡胶和磁性涂料的基底部件;(h)将至少一个边缘连接装置粘附到基底部件;和(i)将纺织品部件经由磁性吸引和边缘连接装置粘附到基底部件。

在又一个方面,本发明涉及安装地板垫的方法,包括以下步骤:(a)提供基底部件,其中基底部件包含(i)至少一个磁性连接装置和(ii)至少一个边缘连接装置;(b)提供纺织品部件,其中纺织品部件包括(i)簇绒绒头地毯,(ii)至少一个磁性连接装置,该磁性连接装置与步骤“a”的所述至少一个磁性连接装置以相应的关系工作,和(iii)至少一个边缘连接装置,该边缘连接装置与步骤“a”的所述至少一个边缘连接装置以相应的关系工作;以及(c)将纺织品部件连接到基底部件,其中连接经由所述至少一个磁性连接装置和所述至少一个边缘连接装置完成,并且其中基底部件和纺织品部件可释放地相互连接。

附图说明

图1a是多部件地板垫的放大侧视图,其包括具有表面连接装置和边缘连接装置的纺织品部件和基底部件。

图1b是卷起的多部件地板垫的放大侧视图,其包括准备好安装到基底部件的纺织品部件,并包括表面连接装置和边缘连接装置。

图1c是多部件地板垫的侧视图,示出了边缘连接装置的构造。

图2是多部件地板垫的顶部透视图,其中纺织品部件从平坦(无凹陷区域)的基底部件部分地拉回,示出了存在于纺织品和基底部件的多个边缘上的钩环边缘连接装置。

图3是多部件地板垫的顶部透视图,其中纺织品部件从平坦(无凹陷区域)的基底部件部分地拉回,示出了仅存在于地板垫的两个边缘上的钩环边缘连接装置。

图4a是多部件地板垫的放大侧视图,其包括具有替代边缘连接装置的纺织品部件和基底部件。

图4b是卷起的多部件地板垫的放大侧视图,其包括准备好展开到基底部件的纺织品部件,并包括替代边缘连接装置。

图4c是多部件地板垫的侧视图,示出了替代边缘连接装置的构造。

图5是多部件地板垫的顶部透视图,其中纺织品部件从平坦(无凹陷区域)的基底部件部分地拉回,示出了仅存在于地板垫的两个边缘上的蘑菇形钩边缘连接装置。

图6是多部件地板垫的顶部透视图,其中纺织品部件从平坦(无凹陷区域)的基底部件部分地拉回,示出了仅存在于地板垫的两个边缘上的蘑菇形钩边缘连接装置。

图7a是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图7b是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图7c是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图7d是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图7e是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图7f是示出了安装本发明的多部件地板垫的步骤的示意图。

图8a是多部件地板垫的顶部透视图,其中垫的一个边缘卷回到垫的纺织品部件上以示出粘附到基底部件的重量。

图8b是多部件地板垫的特写顶部透视图,其中垫的一个边缘卷回到垫的纺织品部件上以示出粘附到基底部件的重量。

图9是多部件地板垫的生产方法的一个实施方式的示意图。

具体实施方式

这里描述的本发明是一种用于安装多部件地板垫的方法。地板垫包括纺织品部件和基底部件。该方法利用边缘连接装置将纺织品部件牢固且有效地连接到基底部件。

纺织品部件和基底部件经由多个表面连接装置可释放相互连接。这包括磁性吸引(诸如磁性涂料、分散在橡胶和粘合剂材料中的磁性颗粒、点磁体等),机械连接(诸如尼龙魔术贴紧固系统、蘑菇形突起、索环等),粘附吸引(诸如粘性材料、硅酮材料等)和其组合。

表面连接装置可以是涂层(诸如磁性涂料)的形式,或它可以是离散的连接机构(诸如点磁体或表面连接装置的非均匀区域)。在一个方面,离散的连接机构包括单个贴片的机械连接装置。例如,单个贴片的尼龙魔术贴紧固系统或蘑菇形钩紧固系统可以以均匀或非均匀的布置连接到纺织品和基底部件。例如,10”×10”网格上的1”×1”尼龙魔术贴贴片可以应用到纺织品和基底部件。此外,或可替换地,尼龙魔术贴条或蘑菇形紧固系统可以连接到纺织品和基底部件的中心附近。

在一个方面,纺织品部件和基底部件经由磁性表面连接(诸如磁性涂料、分散在橡胶和粘合剂材料中的磁性颗粒、点磁体等)可释放地相互连接。在磁性表面吸引之外使用边缘连接装置以便将纺织品部件固定到基底部件。

现在参照附图,图1a示出了包括纺织品部件110和基底部件150的多部件地板垫100。纺织品部件110由簇绒穿过主背衬层120的面纤维115组成。还可包括包含硫化橡胶的任选第二背衬层130。纺织品部件110还包括磁性涂料140。磁性涂料140也可被加入基底部件150。将磁性涂料140应用到纺织品和基底部件将在下面详尽地描述。所得的纺织品部件110耐洗并且对于正常的最终用途应用呈现足够的簇绒锁定。

图1a还示出了边缘连接装置的一个实施方式。边缘连接装置包括钩环紧固系统(诸如尼龙魔术贴紧固件),蘑菇形钩紧固系统(诸如来自3m的duallocktm紧固件)等,以及其组合。如图1a所示,环部分111连接到纺织品部件110。钩部分112连接到基底部件150。环和钩部分的替代布置也包括在本发明范围内,其中环部分连接到基底部件并且钩部分连接到纺织品部件。

图1b示出了图1a的多部件地板垫100,其中纺织品部件110被卷起成卷,然后向下放置在基底部件150上。纺织品部件110的环部分111和基底部件150的钩部分112在空间上相互对齐。在安装多部件地板垫100之后,环部分111和钩部分112相互物理接触并且提供纺织品部件110与基底部件150的固定粘附。图1a和1b还示出了多部件地板垫100其中纺织品部件110与基底部件150结合,所述基底部件150是平坦的并且没有凹陷区域(即,基底部件是无托盘的)。

图1c示出了多部件地板垫100,其中环部分111与钩部分112在垫100的左侧横向(即,并排)接合。在这种情况下,仅环部分111的一部分与钩部分112物理接触。相反,在垫子100的右侧,图1c示出了环部分111与钩部分112完全物理接触。在这种情况下,所有环部分111与所有钩部分112都是水平接合的。图1c中所示的环和钩部分的物理布置是由本文所使用和进一步描述的安装方法产生的。

图2示出了多部件地板垫200,其包含具有边缘连接装置的纺织品部件210和基底部件250。纺织品部件210被示出为具有钩环紧固系统(诸如尼龙魔术贴紧固件)的环部分211,其连接到纺织品部件210的非绒头地毯表面。在该实施方式中,环部分211是窄条环紧固件,其一直围绕纺织品部件210的内边缘延伸。

图2还示出了具有边缘连接装置的基底部件250。基底部件250被示出为具有钩环紧固系统(诸如尼龙魔术贴紧固件)的钩部分212,其连接到基底部件250上。在该实施方式中,钩部分212是窄条钩紧固件,其一直围绕基底部件250的内边缘延伸。因此,图2所示的构造提供了沿着纺织品和基底部件两者的所有四个平面边缘表面的钩环紧固条。

图3示出了多部件地板垫300,其包含具有边缘连接装置的纺织品部件310和基底部件350。纺织品部件310被示出为具有钩环紧固系统(诸如尼龙魔术贴紧固件)的环部分311,其连接到纺织品部件310的非绒头地毯表面。在该实施方式中,环部分311是窄条环紧固件,其在纺织品部件310的两个短边上延伸。虽然仅在图3中看见一边,但是环部分311也存在于地板垫300的相对边。

图3还示出了具有边缘连接装置的基底部件350。基底部件350被示出为具有钩环紧固系统(诸如尼龙魔术贴紧固件)的钩部分312,其连接到基底部件350。在该实施方式中,钩部分312是窄条钩紧固件,其在基底部件350的两个短边上延伸。因此,图3中所示的构造提供了仅沿着纺织品和基底部件的两个平面边缘表面的钩环紧固条。

图4a示出了包括纺织品部件410和基底部件450的多部件地板垫400。纺织品部件410由簇绒穿过主底部层420的面纤维415组成。也可包括包含硫化橡胶的任选的第二背衬层430。纺织品部件410还包括磁性涂料440。磁性涂料440可被加入基底部件450。图4a示出了边缘连接装置的另一个实施方式。如图4a所示,蘑菇形钩紧固件411a连接到纺织品部件410,以及蘑菇形钩紧固件411b连接到基底部件450。

图4b示出了图4a的多部件地板垫400,其中纺织品部件410被卷起成卷,然后向下放置在基底部件450上。纺织品部件410的蘑菇形钩紧固件411a和基底部件450的蘑菇形钩紧固件411b在空间上相互对齐。在安装多部件地板垫400之后,蘑菇形钩紧固件411a和411b相互物理接触并且提供纺织品部件410到基底部件450的牢固粘附。

图4c示出了多部件地板垫400,其中蘑菇形钩紧固件411a与蘑菇形钩紧固件411b在垫400的左侧横向(即,并排)接合。在这种情况下,只有一部分蘑菇形钩紧固件411a与蘑菇形钩紧固件411b物理接触。相反,在垫400的右侧,图4c示出蘑菇形钩紧固件411a与蘑菇形钩紧固件411b完全物理接触。在这种情况下,全部蘑菇形钩紧固件411a与全部蘑菇形钩紧固件411b水平接合。图4c中所示的环和钩部分的物理布置由在本文使用和进一步描述的安装方法产生。

图5示出了多部件地板垫500的另一个实施方式,其包含具有边缘连接装置的纺织品部件510和基底部件550。纺织品部件510被示出为具有蘑菇形钩紧固件511a(诸如来自3m的紧固件duallocktm),其连接到纺织品部件510的非绒头地毯表面。在该实施方式中,蘑菇形钩紧固件511a是窄条,其一直围绕纺织品部件510的内边缘延伸。

图5还示出了具有边缘连接装置的基底部件550。基底部件550被示出为具有蘑菇形钩紧固件511b(诸如来自3m的紧固件duallocktm),其连接到基底部件550。在该实施方式中,蘑菇形钩紧固件511b是窄条,其一直围绕基底部件550的内边缘延伸。因此,图5中所示的构造提供了沿纺织品和基底部件的所有四个平面边缘表面的蘑菇形钩紧固条。

图6示出了多部件地板垫600,其包含具有边缘连接装置的纺织品部件610和基底部件650。纺织品部件610被示出为具有蘑菇形钩紧固件611a(诸如来自3m的紧固件duallocktm),其连接到纺织品部件610的非绒头地毯表面。在该实施方式中,蘑菇形钩紧固件611a是窄条紧固件,其在纺织品部件610的两个短边延伸。虽然仅在图6看见一边,蘑菇形钩紧固件611a也存在于地板垫600的相对边。

图6还示出了具有边缘连接装置的基底部件650。基底部件650被示出为具有蘑菇形钩紧固件611b(诸如来自3m的紧固件duallocktm),其连接到基底部件650。在该实施方式中,蘑菇形钩紧固件611b是窄条紧固件,其在基底部件650的两个短边延伸。因此,图6中所示的构造提供了仅沿纺织品和基底部件的两个平面边缘表面的蘑菇形钩紧固条。

边缘连接装置包括一定的宽度和长度。本文所述的宽度和长度的任何组合可用于本发明的地板垫的边缘连接装置。在一个方面,边缘连接装置的宽度在0.01英寸至5英寸范围内,或在0.1英寸至4英寸范围内,或在0.2英寸至3英寸范围内,或在0.2英寸至2.5英寸范围内,或在0.2英寸至2英寸范围内,或在0.2英寸至1.5英寸范围内,或在0.2英寸至1英寸范围内,或在0.2英寸至0.5英寸范围内。在一个方面,边缘连接装置的宽度为0.25英寸。

在一个方面,边缘连接装置的长度与其所应用的区域对应的地板垫的宽度和/或长度相同。在另一方面,边缘连接装置的长度小于其所应用的区域对应的地板垫的宽度和/或长度。例如,当边缘连接装置的长度小于地板垫的宽度时,长度可以比地板垫的宽度小1英寸,或者比地板垫的宽度小2英寸,或者比地板垫的宽度小3英寸,或者比地板垫的宽度小4英寸,或者甚至比地板垫的宽度小5英寸。在另一方面,边缘连接装置的长度可以比地板垫的宽度小0.1英寸至20英寸,或者比地板垫的宽度小0.1英寸至15英寸,或者比地板垫的宽度小0.1英寸至10英寸,或者甚至比地板垫的宽度小0.1英寸至5英寸。以类似的方式,当边缘连接装置的长度小于地板垫的长度时,边缘连接装置的长度可以比地板垫的长度小1英寸,或者比地板垫的长度小2英寸,或者比地板垫的长度小3英寸,或者比地板垫的长度小4英寸,或者甚至比地板垫的长度小5英寸。在另一方面,边缘连接装置的长度可以比地板垫的长度小0.1英寸至20英寸,或者比地板垫的长度小0.1英寸至15英寸,或者比地板垫的长度小0.1英寸至10英寸,或者甚至比地板垫的长度小0.1英寸至5英寸。

对于其中钩环组合用作边缘连接装置的情况,环部分和钩部分可以具有相同的长度和宽度。或者,环部分和钩部分可以具有不同的长度和/或不同的宽度。或者可选地,对于其中蘑菇形钩紧固件作为边缘连接装置的情况,连接到纺织品部件的部分和连接到基底部件的部分可以具有相同的长度和宽度。或者,附接到纺织品部件的蘑菇形钩紧固件部分可以具有与连接到基底部件的蘑菇形钩紧固件部分不同的长度和/或宽度。

图7a-7f示出了本发明的多部件地板垫的安装方法。图7a示出了准备安装根据本发明的多部件地板垫的人(“安装者”)701。安装者701被示出为站立在基底部件750上并且拿住纺织品部件710。箭头指示安装者701施加到纺织品部件710的力的方向,以便准备地板垫的部件用于安装。图7b是安装过程的另一视图,示出了纺织品部件710移动得更靠近与基底部件750对齐。图7c是安装过程的另一视图,示出了纺织品部件710移动得甚至更接近与基底部件750对齐。安装者701正拿住纺织品部件710使得绒头地毯背向基底部件750并且边缘连接装置面向基底部件750。安装者701已将纺织品部件710的一个边缘与基底部件750对齐。图7d示出了安装者701放低纺织品部件到基底部件上方。箭头再次指示安装者701施加到纺织品部件710上的力的方向。图7e示出了安装者701将纺织品部件710几乎完全放低到基底部件750上方。箭头再次指示安装者701施加到纺织品部件710上的力的方向。图7f示出了在由安装者701安装后的多部件地板垫700。纺织品部件710适当地对齐到基底部件750上方并与基底部件750一起展开。安装者701能够在保持站立姿态(即,脚在地板上;不必他/她的手和/或膝盖着地)的同时容易地安装多部件地板垫700,并且不必对纺织品部件710与基底部件750进行调整和/或重新对齐。

应注意,该安装技术允许环部分和钩部分边缘连接装置通过将一个拉到另一个上或与另一个横向并排布置而相互自对齐。已经进一步发现,边缘连接装置(例如环和钩部分)具有足够低的滑动摩擦力以允许拖动,但足够强,一旦边缘被踩踏,提供边缘压紧。在这方面,纺织品部件和基底部件可以相对于彼此具有一定范围的剥离强度和剪切强度。在一个方面,纺织品部件和基底部件之间的合适的剥离强度量在0.3磅/英寸宽度至5磅/英寸宽度范围内。纺织品部件和基底部件之间的合适的剪切强度量在5磅/平方英寸至100磅/平方英寸范围内。

如图7a-7f所示,安装多部件地板垫的人简单地将纺织品部件移动到基底部件的顶部上,使其与左和右对齐标记对齐以实现水平对齐。然后,纺织品部件自动地锁定在对齐边上,与基底部件几乎完美地成角度和垂直对齐。一旦对齐边被锁定到基底部件,安装者就可以通过将其拉到基底部件上并使用第二组对齐标记将纺织品部件下落到基底部件的近边上来确定对纺织品部件的张力。结果是纺织品部件与基底部件在垂直、水平和角度对齐方面接近完美。多部件地板垫的安装被快速实现并且由保持在站立姿态(例如,脚平放在地板上)的安装者实现。

如图7a-7f进一步所示,地板垫的安装可包括通过将纺织品部件拖拽到基底部件而将纺织品部件移动到基底部件。可以将纺织品部件拖拽到基底部件,直到纺织品部件的边缘连接装置(例如边缘连接装置的环部分)与基底部件的边缘连接装置(例如边缘连接装置的钩部分)物理接触。在一个方面,拖拽运动可以继续直到纺织品部件的边缘附接装置(例如边缘连接装置的环部分)与基底部件的边缘附接装置(例如边缘连接装置的钩部分)横向并排接触。

图8a示出了多部件地板垫800,其具有连接到基底部件850的稳定器899的附加特征。稳定器899有助于为多部件地板垫800提供额外的重量和/或稳定性。图8a中所示的899是不锈钢棒。然而,可以使用任何为地板垫提供所需重量和/或稳定性的材料。非限制性的合适的材料包括金属、橡胶(例如致密橡胶)等,以及其组合。图8b是具有图8a的稳定器899的多部件地板垫800的一部分的特写视图。

在本发明的另一个方面,夹子(诸如“l形夹子”)或其它合适的夹紧机构可以用在地垫的安装过程中。这里,夹子可用于在安装者对齐并安装地板垫时将纺织品部件和基部部件保持在一起。在安装之后,夹子(或其它夹紧机构)可以从地垫上移除。

如前所述,地板垫的基底部件可以是平坦的并且没有凹陷区域(即,基底部件是无托盘的)。平坦的基底部件由一片材料制成,诸如橡胶材料,其已被切割成所需形状并被硫化。基底部件的尺寸适于容纳纺织品部件。基底部件还可以包括围绕托盘的边界,由此边界为托盘提供更大的尺寸稳定性。另外,边界可以从其外周向上并朝向基底部件的内部成角度,从而当纺织品部件覆盖托盘时在边界的内周和纺织品部件之间产生基本水平的区域。另外,从边界的外周到边界的内周的逐渐倾斜使绊倒危险最小化,并且由此产生的凹陷从而保护纺织品部件的边缘。

用于形成基底部件的合适组合物的实例是弹性体,诸如天然和合成橡胶材料、热塑性和热固性树脂和金属。橡胶材料可选自丁腈橡胶,包括致密丁腈橡胶、泡沫丁腈橡胶及其混合物;聚氯乙烯橡胶;三元乙丙(epdm)橡胶;乙烯基橡胶;热塑性弹性体;及其混合物。在一个方面,基底部件通常包括至少一种橡胶材料。橡胶材料可含有0%至49%的再生橡胶材料。

图8a和8b示出了基底部件的后表面的一个实施方式。基底部件的后表面是位于地板上的表面,因此与地板的表面直接接触。在基底部件的后表面上可以存在各种图案和/或突起,以便于基底部件粘附到地板上。突起可以存在于基底部件850的后表面上。突起可以以重复图案存在,使得形成具有均一图案的三维突起阵列。

本发明的地板垫可以具有其最终用途所需的任何几何形状或尺寸。地板垫的纵向边缘可以具有相同的长度和宽度,从而形成方形。或者,地板垫的纵向边缘可以具有不同的尺寸,使得宽度和长度不相同。或者,地板垫可以是圆形、六边形等。作为一个非限制性实例,本发明的地板垫可以制造成任何现有的工业标准尺寸,包括2英尺×4英尺、3英尺×4英尺、3英尺×5英尺、4英尺×6英尺、3英尺乘10英尺等。在一个方面,纺织品部件和基地部件具有相同的尺寸。在另一方面,纺织品部件和基底部件具有不同的尺寸。例如,纺织品部件的尺寸可以小于基底部件的。在该实例中,在多部件地板垫的顶部透视图中可见至少一部分基底部件。

如本文所述,在一个方面,纺织品部件和基底部件至少部分地通过磁吸引保持在一起。经由将磁性涂料应用到纺织品部件和/或基底部件上或经由在硫化之前将磁性颗粒加入到含橡胶层中来实现磁性吸引。或者,可以使用两种方法实现磁性吸引,使得磁性涂料应用到纺织品部件上,并且磁性颗粒包含在基底部件的硫化橡胶中。还设想了相反的布置。

可以通过几种不同的制造技术将磁性涂料应用到纺织品部件和/或基底部件。示例性的涂布技术包括但不限于刮涂、垫涂、涂漆、喷涂、辊轧方法、涂抹法、挤压涂布、泡沫涂布、模型涂布、印花涂布、层压及其混合。

图9示出了本发明的纺织品部件的生产方法的一个实施方式。将未涂覆的簇绒绒头地毯909送入层压带901。带移动通过涂布区到层压机的层压区。磁性涂料940横向地送入层压带901。当磁性涂料940被送入层压带901时,它在刮涂刀903下通过。刮涂刀903被调节,从而实现所需的涂层厚度。例如,可能需要25密耳的磁性涂料厚度。在磁性涂料940在刮涂刀903下通过之后,它与簇绒绒头地毯909接触。磁性涂料940和簇绒绒头地毯909然后横向移动到层压机905。层压机905位于层压带901上方。层压机905降低到层压带901上,将簇绒绒头地毯909和磁性涂料940压在一起。层压机905被加热,因此为层压过程提供热量和压力。在层压过程的这一点上提供热量还用于固化可能包含在磁性涂料中的任何材料(例如粘合剂材料)。在预定量的时间之后,将层压机905从层压带901上提起。现在将磁性涂料940层压到簇绒绒头地毯909上以形成纺织品部件910。在一个方面,层压机可以在200°f至500°f范围内的温度下,在10psi至50psi范围内的压力下,或甚至在300°f和36psi的压力下操作。

在其中通过将磁性颗粒引入含橡胶层中来实现磁性吸引的情况下,可以采用以下程序:(a)提供未硫化的含橡胶材料(诸如丁腈、sbr或epdm橡胶),(b)将磁性颗粒加入到未硫化橡胶中,(c)将颗粒与橡胶混合,并且(d)将步骤“c”的混合物形成片并连接到纺织品部件和/或基底部件的底部。步骤“c”中的混合可以经由橡胶混炼机实现。

在本申请中,可磁化定义为表示涂层或硫化橡胶层中存在的颗粒永久磁化或能够使用外部磁体或电磁体被永久磁化。一旦颗粒被磁化,它们将永久保持其磁性响应。产生永磁的可磁化行为基本上属于铁磁体和铁氧磁体。钡铁氧体、锶铁氧体、钕和其它稀土金属基合金是可应用于磁性涂料和/或硫化橡胶层中的材料的非限制性实例。

如本文所用,磁性接收(magnetivelyreceptive)被定义为意指存在于涂层和/或硫化橡胶层中的颗粒仅在存在外部磁体的情况下具有磁响应性。包含磁性颗粒的部件暴露于与磁性颗粒偶极子对齐的磁场中。一旦从附近除去磁场,粒子将变成非磁性的,并且偶极子不再对齐。磁性接收行为或响应磁性行为基本上属于顺磁体或超顺磁体(粒径小于50nm)。

当超顺磁性或顺磁性材料的偶极子不对齐时例示了具有可逆磁性的材料,但是当暴露于磁体时,偶极子排列并指向相同的方向,从而允许材料呈现磁性。呈现这些特征的材料的非限制性实例包括氧化铁、钢、铁、镍、铝或任何前述的合金。

可磁化磁性颗粒的其它实例包括bafe3o4、srfe3o4、ndfeb、alnico、cosm和其它稀土金属的合金以及其混合物。磁性响应颗粒的实例包括fe2o3、fe3o4、钢、铁颗粒及其混合物。磁性接受颗粒可以是顺磁性或超顺磁性的。磁体颗粒通常被表征为不可降解的。

在本发明的一个方面,磁性接受颗粒的粒度在1微米至10微米范围内。对于超顺磁性材料,磁性接受颗粒的粒度可以在10nm到50nm范围内。对于顺磁和/或铁磁材料,磁性接受颗粒的粒度通常大于100nm。

在上述磁性材料的任何负载下通常呈现磁吸引。然而,随着磁性材料的负载增加,磁吸引增加。在本发明的一个方面,纺织品部件对基底部件的磁场强度大于50高斯,更优选大于100高斯,更优选大于150高斯,或甚至更优选大于200高斯。

在一个方面,磁性材料以涂层组合物的25wt%至95wt%的范围存在于涂层组合物中。在另一方面,磁性颗粒负载量可以以纺织品部件的10wt%至70wt%的范围存在于施加到纺织品部件的磁性涂料中。磁性颗粒负载量可以以基底部件的10wt%至90wt%的范围存在于施加于基底部件的磁性涂料中。

磁性接受颗粒可以以基本均匀的分布存在于纺织品部件的硫化橡胶层中。在本发明的另一方面,预期磁性接受颗粒以基本不均匀的分布存在于纺织品部件的橡胶层中。非均匀分布的一个实例包括功能梯度颗粒分布,其中颗粒浓度在旨在用于附接到基底部件的纺织品部件的表面处降低。或者,非均匀分布的另一个实例包括功能梯度颗粒分布,其中颗粒浓度在旨在用于附接到基底部件的纺织品部件的表面处增加。

纺织品部件和基底部件之间的磁吸引可以通过操纵纺织品部件和/或基底部件中的一个或两个的表面面积而改变。部件中的一个或两个的表面可以纹理化以使得部件的表面积增加。这种操作可以允许定制不受地板垫中存在的磁性颗粒的量直接影响的磁吸引。

例如,纺织品部件的基本平滑(较小表面积)的底部表面通常将导致对基底部件的顶部表面的较大磁吸引。相反,纺织品部件(例如具有波纹或任何其它纹理表面的纺织品部件)的较不平滑(较大表面)的底部表面通常将导致对基底部件的顶部表面的较小磁吸引。当然,也可以设想相反的布置,其中基底部件含有纹理表面的。此外,两个部件表面可以以这样的方式被纹理化,即磁吸引被操纵以适应本发明的地板垫的最终用途应用。

如前所述,磁性颗粒可以通过将磁性涂料施加到纺织品部件的表面上或通过在硫化之前将颗粒包含在纺织品材料和/或基底部件的橡胶材料中来并入本发明的地板垫中。当经由磁性涂料引入时,通常包括粘合剂材料。因此,磁性涂料通常由至少一种类型的磁性颗粒和至少一种粘合剂材料组成。

粘合剂材料通常选自热塑性弹性体材料和/或热塑性硫化橡胶材料。实例包括含聚氨酯的材料、含丙烯酸酯的材料、含硅酮的材料及其混合物。可以将钡铁氧体、锶铁氧体、钕和其它稀土金属基合金与适当的粘合剂混合以涂布在纺织品和/或基底部件上。

在一个方面,粘合剂材料将显示出以下性质中中的至少一个:(a)低于10℃的玻璃化转变(tg)温度;(b)30至90的肖氏a硬度;和(c)软化温度大于70℃。

在一个方面,含有丙烯酸酯和/或聚氨酯的粘合剂体系与fe3o4结合以形成本发明的磁性涂料。fe3o4:丙烯酸酯和/或聚氨酯粘合剂之比在40-70wt%:60:30wt%范围内。磁性涂料的厚度可以在10密耳至40密耳范围内。这种磁性涂料表现出柔韧性而没有任何开裂问题。

在将磁性颗粒施用或加入到纺织品和/或基底部件中之后,颗粒需要被磁化。磁化可以在固化过程中或在固化过程之后发生。对于选择的粘合剂材料和/或可选择的橡胶材料,通常需要固化。

在固化过程中,可磁化颗粒与适当的粘合剂混合并经由涂覆技术施加在待磁化的底物上。一旦涂层完成,颗粒在固化过程中在外部磁体的存在下被磁化。包含磁性颗粒的部件暴露于磁场,该磁场对齐磁性颗粒的偶极子,将它们锁定在原位直到粘合剂固化。磁场优选地作为制造过程的一部分在线安装。但是,磁场可以作为与制造设备的其余部分分开的实体存在。

或者,磁性颗粒可在固化过程之后被磁化。在这种情况下,将可磁化颗粒添加到粘合剂材料中并以膜或涂层的形式施加到纺织品和/或基底部件上。然后将膜或涂层固化。然后将固化的底物暴露于至少一个永磁体。暴露于永磁体可以经由与涂覆的底物直接接触或经由与涂覆的底物间接接触来完成。例如,可以通过将永磁体绕涂覆的底物滚动而与永磁体直接接触。磁体可以在涂覆的底物上滚动一次,或者可以滚动多次(例如10次)。永磁体可以与制造过程一并提供,或者可以与制造设备分开存在。间接接触可以包括这样一种情形,其中涂覆的底物靠近永磁体,但不接触或触碰磁体。

取决于永磁体(或电磁体)上的磁极尺寸、强度和磁畴,它可以将可磁化涂层磁化到介于10和5000高斯之间的值或接近磁化介质的最大高斯值的值。一旦涂层被磁化,它通常会保持永久磁化。

地板垫的基底部件可以部分或全部覆盖有纺织品部件。通常,纺织品部件的重量比基底部件轻。相反,基底部件的重量将大于纺织品部件。

关于纺织品部件本身,纺织品部件可由簇绒绒头地毯组成。簇绒绒头地毯包括主背衬层和面纤维。主背衬层通常包括在簇绒绒头地毯中,以赋予面纤维稳定性。构成面纤维和主背衬层的材料可以独立地选自合成纤维,天然纤维,使用天然成分的人造纤维,无机纤维,玻璃纤维和任何前述物质的混合物。仅举例来说,合成纤维可包括聚酯,丙烯酸,聚酰胺,聚烯烃,聚芳酰胺,聚氨酯或其共混物。更具体地,聚酯可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚乳酸或其组合。聚酰胺可包括尼龙6,尼龙6,6或其组合。聚烯烃可包括聚丙烯,聚乙烯或其组合。聚芳酰胺可包括聚对苯二甲酰对苯二胺(即),聚间苯二甲酰对苯二胺(即)或其组合。示例性天然纤维包括羊毛,棉,亚麻布(linen),苎麻,黄麻,亚麻(flax),丝,大麻或其共混物。使用天然成分的示例性人造材料包括再生纤维素(即人造丝),莱赛尔纤维或其共混物。

包含面纤维和主背衬层的材料可由短纤维,长丝纤维,切膜纤维或其组合形成。纤维可以暴露于一个或多个纹理化过程。然后可以将纤维纺丝或以其它方式组合成纱线,例如,通过环锭纺纱,开端纺纱,喷气纺纱,涡旋纺纱或其组合。因此,构成面纤维的材料通常由交织纤维,交织纱线,线圈或其组合组成。

构成面纤维和主背衬层的材料可由任何尺寸的纤维或纱线组成,包括细旦纤维或纱线(少于每长丝一旦尼尔的纤维或纱线)。纤维或纱线可以具有从小于约每长丝0.1旦尼尔到约每长丝2000旦尼尔,或更优选小于约每长丝1旦尼尔到约每长丝500旦尼尔的旦尼尔数。

此外,构成面纤维和主背衬层的材料可以部分或全部由多种组分或双组分纤维或纱线以各种构型组成,诸如例如海-岛型、芯-壳型、并排型或馅饼型构型。取决于双组分或多部件纤维或纱线的构型,纤维或纱线可通过化学或机械作用沿其长度分裂。

另外,面纤维和主背衬层可以包括在其中共挤出的添加剂,可以用任何数量的不同材料(包括下面更详细列出的那些)预涂覆,和/或可以被染色或着色,以便利用任何类型的着色剂(诸如聚(氧化烯化)着色剂,以及颜料、染料、调色剂等)为最终用户提供其它美学特征。其它添加剂也可存在于目标纤维或纱线之上和/或内,包括抗静电剂、增亮化合物、成核剂、抗氧化剂、uv稳定剂、填料、耐久压烫整理剂、软化剂、润滑剂、固化促进剂等。

面纤维可以染色或未染色的。如果面部纤维被染色,它们可以被溶液染色。面纤维的重量、绒头高度和密度将根据地板垫的最终用途所需的美学和性能要求而变化。面纤维的构造包括起圈绒头、割绒以及起圈绒头和割绒的组合。

主背衬层可以是任何合适的主背衬材料。主背衬层可由织造、非织造或针织材料或其组合组成。主背衬层的一般用途是支撑面纤维的簇绒。在一个方面,主背衬层是非织造聚酯纺粘材料。一种市售的聚酯纺粘材料的实例是freudenbergnonwovensofweinheim,germany的在另一方面,可以使用平织聚酯带,诸如来自propexofchattanooga,tn的isistm。而且,非织造背衬材料也可适合使用。如果需要,可以使用具有粘附的短纤维或非织造织物的机织带制成的主背衬层。此外,可以使用缝编和编织聚酯织物。

包括簇绒到主背衬层中的面纤维的簇绒绒头地毯可以被热稳定以防止在成品垫中发生尺寸变化。热稳定或热定形过程通常涉及向材料施加热量,其高于组分的玻璃化转变温度但低于组分的熔融温度。热量使聚合物组分释放内部张力并改善聚合物链的内部结构顺序。热稳定过程可以在张力下或在松弛状态下进行。簇绒绒头地毯有时也被热稳定以允许纤维和主背衬在垫制造过程之前收缩。

在本发明的一个方面,簇绒绒头地毯包括簇绒成织物的纤维,然后将其注射或流体染色,然后用橡胶层或可洗乳胶背衬粘合。地毯纤维可选自尼龙6;尼龙6,6;聚酯;和聚丙烯纤维。纤维被簇绒到织造或非织造底物。纤维可以具有支撑印花所需的任何绒头高度和重量。簇绒绒毛地毯可以使用任何印花工艺印花。在一个方面,可以利用注射染色来将簇绒绒头地毯印花。

印花油墨将含有至少一种染料。染料可选自酸性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料、分散染料及其混合物。酸性染料包括偶氮、蒽醌、三苯基甲烷和黄嘌呤类型。直接染料包括偶氮、芪、噻唑、二恶嗪和酞菁类型。活性染料包括偶氮、蒽醌和酞菁类型。阳离子染料包括噻唑、甲烷、花青、喹诺酮、呫吨、吖嗪和三芳基次甲基。分散染料包括偶氮染料、蒽醌、硝基二苯胺、萘酰亚胺、萘醌亚胺和甲烷、三芳基甲炔和喹啉类型。

如在纺织品印花领域中已知的,具体的染料选择取决于构成被印花的可清洗纺织品部件的纤维和/或纤维的类型。例如,通常可以使用分散染料来印花聚酯纤维。或者,对于由阳离子可染色聚酯纤维制成的材料,可以使用阳离子染料。

本发明的印花方法使用喷射染色机或数字印花机将印花油墨放置在预定位置的垫的表面上。一种合适的和市售的数字印花机是从milliken&companyofspartanburg,southcarolina获得的数字印花机。机器使用带有连续染液流的喷嘴阵列,可以通过受控的空气射流使其偏转。喷嘴或枪杆阵列通常是静止的。另一种合适的市售数字印花机是可从zimmermachinerycorporationofspartanburg,southcarolina获得的地毯印花机。在一个方面,根据在weiner的uspn7,678,159和uspn7,846,214中公开的方法制成的簇绒地毯可以用本文所述和示例的喷射染色设备印花。

印花油墨组合物中可以包含粘度调节剂。可以使用的合适的粘度调节剂包括已知的天然水溶性聚合物,诸如多糖,诸如衍生自玉米和小麦的淀粉物质,阿拉伯树胶,刺槐豆胶,黄蓍胶,瓜尔豆胶,瓜尔粉,聚半乳甘露聚糖胶,黄原胶,褐藻盐,和罗望子种子;蛋白质物质,诸如明胶和酪蛋白;单宁物质;和木质素物质。水溶性聚合物的实例还包括合成聚合物,诸如已知的聚乙烯醇化合物和聚环氧乙烷化合物。也可以使用上述粘度调节剂的混合物。当聚合物处于熔融状态时,在升高的温度下测量聚合物粘度。例如,可以使用来自brookfieldengineeringlaboratoriesofmiddleboro,ma的brookfieldthermosel单元在升高的温度下以厘泊为单位测量粘度。或者,聚合物粘度可以通过使用平行板流变仪测量,诸如由rheologyservicesofvictoriaaustralia的haake进行。

印花后,簇绒绒头地毯可以用橡胶背衬硫化。一旦硫化,纺织品部件可以通过洗涤而预先收缩。在纺织品部件制成之后,其将被定制切割以安装到基底部件上(例如,其中基底部件基本上是平的/无托盘的/没有凹陷区域)。可以使用计算机控制的切割装置(诸如gerber机器)切割纺织品部件。它也可以使用机械染料切割器、热切刀、直刀片或旋转刀片切割。

可以将本发明的可清洗地板垫暴露于后处理步骤。例如,可以将诸如去污剂、抗污剂、抗微生物剂、耐漂白剂等化学处理剂添加到可清洗垫中。机械后处理可以包括切割、剪切和/或起绒可清洗多部件地板垫的表面。

市售垫的性能要求包括充分文档化的标准和工业已知测试的混合。绒头纱线地板覆盖物的簇绒粘合(astmd1335)是由多个组织(例如,generalservicesadministration)参考的一种这样的性能测试。期望获得大于4磅的簇绒粘合值,并且甚至更期望大于5磅。

绒头纱线地板覆盖物的第二层背衬的抗脱层性(astmd3936)是另一种标准测试。期望达到大于2磅的抗脱层值,并且甚至更期望大于2.5磅。

起圈绒头的抗气球和抗起毛性(itts112)是业内已知的性能测试和本领域中实践的性能测试。抗起球和起毛抗性测试通常是地毯随着时间的推移而多快速地起球、起毛和过早老化的预测指标。测试使用覆盖有钩环紧固件的钩部分的小滚柱。钩材料是velcroofmanchester,nh的钩88,滚柱重量是2磅。钩覆盖的轮在簇绒地毯面上来回滚动,无需额外压力。地毯按照1至5的等级进行分级。评级5代表没有变化或新的地毯外观。小于3的评级通常代表不可接受的磨损性能。

另外的性能/磨损测试包括六足滚筒测试仪(astmd-5252或iso/tr10361hexapodtumbler)。该测试旨在模拟随时间的重复步行交通。已显示下述关系:12,000个周期的计数等同于十年的正常使用。该测试的灰度等级为1至5,在12,000个周期后评级2.5=中等、3.0=重度和3.5=严重。另一个性能/磨损测试包括辐射面板测试。按照astme648-06(平均临界辐射通量>0.45=i级最高评级)测量,一些商售方毯难以达到i类评级。

地板垫的纺织品部件可以在工业、商业或家用洗衣机中清洗或洗涤。在纺织品部件上实现200次商业清洗而没有结构损坏是优选的。

本文引用的所有参考文献,包括出版物、专利申请和专利,通过引用并入本文,其程度如同每个参考文献被单独且具体地指出为通过引用并入并且在本文中全部阐述一样。

在描述本申请的主题的上下文中(特别是在以下的权利要求的上下文中)使用术语“一(a)”和“一(an)”和“所述”以及类似的指示物应被解释为涵盖单数和复数形式,除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明,否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”应被解释为开放式术语(即,意味着“包括但不限于”)。本文中数值范围的叙述仅仅旨在作为单独指代落入该范围内的每个单独数值的简写方法,除非在此另外指出,并且每个单独的数值并入到说明书中,如同其在本文中单独例举一样。本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序执行,除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本申请的主题,并且不会限制主题的范围,除非另有要求。说明书中的任何语言都不应被解释为将任何未要求保护的元素表示为对本文所述主题的实践所必需的的。

本文描述了本申请主题的优选实施方式,包括发明人已知的用于执行所要求保护的主题的最佳模式。在阅读前面的描述之后,那些优选实施方式的变化对于本领域的普通技术人员来说可能变得显而易见。本发明人期望熟练的技术人员适当地采用这样的变化,并且发明人期望本文所述的主题以与本文描述不同的方式实践。因此,如适用法律所允许的,本公开包括所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外,除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾,否则本公开涵盖上述元素的所有可能变形的任何组合。

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