專利名稱：地面材料系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地面材料系統(tǒng)，更具體地，涉及合并多層可更換的組裝式表面覆蓋元件的地面材料系統(tǒng)，該表面覆蓋元件適于配合排列而安裝于底層支撐地板上。本發(fā)明還提供了組裝式表面覆蓋元件的構(gòu)造及其制作和安裝方法。
背景技術(shù)：
例如美國(guó)專利Nos.4,522,857、6,203,881和6,468,623中描述了襯墊式地毯產(chǎn)品或方塊地毯，這些專利都在本發(fā)明中引入作為參考。
主要基于最終使用者的需求，商務(wù)和住宅地面材料市場(chǎng)在兩個(gè)不同的方向取得進(jìn)展。一方面，商務(wù)用地面覆蓋物向著組裝式地面覆蓋物方向發(fā)展。商務(wù)市場(chǎng)的特點(diǎn)是大通行量，包括步行和設(shè)備滾動(dòng)，以及對(duì)于長(zhǎng)毛絨、高度和絨頭的需求最小。商務(wù)應(yīng)用的特定問(wèn)題是通道痕跡的形成，這是由于地毯的某些通道顯出磨損，而其他區(qū)域磨損極小。為了避免這種可見(jiàn)的不良現(xiàn)象，商務(wù)應(yīng)用地毯的設(shè)計(jì)發(fā)展到低墊、極少或無(wú)襯墊的材料，以及廣泛應(yīng)用的、損壞時(shí)能夠單獨(dú)替換的方塊地毯。
市場(chǎng)上現(xiàn)有的精良商務(wù)用襯墊式方塊地毯或者組裝襯墊式地毯產(chǎn)品，例如喬治亞州LaGrange的美利肯公司(Milliken & Company)銷售的商標(biāo)為Comfort Plus的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)類似于美國(guó)專利No.6,203,881的圖3A或3B(在此引入作為參考)，具有商務(wù)用主地毯織物，該織物的表面重量(face weight)約為20到40盎司/平方碼，熱熔體層約為38到54盎司/平方碼，最初填充的聚氨酯泡沫襯墊的厚度約為0.10到0.2英寸，襯墊重量約為28到34盎司/平方碼，襯墊密度約為16到18磅/立方英尺，整個(gè)產(chǎn)品的高度約為0.4到0.8英寸。這種高級(jí)商務(wù)襯墊式方塊地毯提供極好的彈性和腳下舒適性，所展現(xiàn)出的性能特征使其值得在商務(wù)中大量應(yīng)用，并且由于其具有優(yōu)異的外觀、觸感、耐用、舒適度、和襯墊特征、性能和性質(zhì)等，已在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中達(dá)到顯著地位。由于這類襯墊式方塊地毯所用材料的數(shù)量和質(zhì)量都很高，其制造成本相對(duì)較高。
商務(wù)用地毯不符合闊幅地毯式的住宅用地面覆蓋物的需求，這種不同的需求促使各自市場(chǎng)在制造工藝上的不同。對(duì)于可行的住宅用地毯而言，最關(guān)鍵的參數(shù)有關(guān)于其觸感和外觀。過(guò)去只能通過(guò)輔助襯墊或墊子、和厚絨闊副地毯來(lái)滿足這類需要。住宅用地毯幾乎全部是闊幅地毯或全室地毯。
盡管闊幅地毯迎合了居家美觀和舒適的需要，但它有本領(lǐng)域尚不能克服缺陷。闊幅地毯的安裝需要多個(gè)步驟，包括a)在待鋪地毯的區(qū)域邊緣安裝釘條；b)在待鋪地毯的區(qū)域鋪設(shè)襯墊或者墊子；c)用闊幅地毯覆蓋墊子，而不移動(dòng)墊子；d)將闊幅地毯塊縫合在一起；及e)拉伸地毯并通過(guò)使釘條穿過(guò)地毯將其固定。這需要專業(yè)人員來(lái)安裝，并且需要使用大量體積巨大的、多卷12-14英尺寬的闊幅地毯和襯墊。一旦有一塊闊副地毯被弄臟或損壞，整個(gè)地毯就必須全部移除而修復(fù)或更換。
盡管以前有過(guò)買賣某些家庭用方塊地毯產(chǎn)品的嘗試，例如廚房硬表面方塊地毯，但是這些嘗試是不成功的。因此，住宅用地毯的消費(fèi)者對(duì)于家庭地毯產(chǎn)品的選擇基本上限制于，例如由專業(yè)安裝人員安裝在分離的闊幅地毯墊上的闊幅地毯。由于沒(méi)有適合的地毯供選擇，許多消費(fèi)者已經(jīng)徹底放棄了地毯，轉(zhuǎn)而選擇油氈、硬木或聯(lián)鎖仿木格、通常提及的柏麗(Pergo)地板。
由于對(duì)于商務(wù)用地毯和住宅用地毯的要求有所沖突，商務(wù)用產(chǎn)品的進(jìn)步并未直接轉(zhuǎn)化為適宜的住宅用產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)于具有住宅用具襯墊厚絨地毯的外觀和觸感的組裝式產(chǎn)品或方塊地毯有長(zhǎng)期需求。使地毯適于住宅使用的特性，與有利于商務(wù)用方塊地毯的性質(zhì)有沖突。例如，住宅用地毯必須有足夠的長(zhǎng)毛絨和襯墊以滿足居住消費(fèi)者的需求。而過(guò)多的襯墊對(duì)商務(wù)用方塊地毯的性能是有害的。例如，過(guò)多的襯墊和/或過(guò)長(zhǎng)的絨頭會(huì)增加滾動(dòng)摩擦力并超過(guò)商務(wù)辦公室環(huán)境所能接受的水平。另外，當(dāng)在方塊地毯邊緣附近施加重力時(shí)，該邊緣會(huì)發(fā)生偏斜，從而在受力的方塊地毯與鄰近的方塊地毯之間形成凸緣。這種凸緣會(huì)帶來(lái)許多問(wèn)題。方塊之間會(huì)相互滑動(dòng)，這通常稱為雪犁(snow-plowing)。當(dāng)鄰近方塊地毯的邊緣在垂直方向上分離時(shí)，邊緣的纖維就就能進(jìn)入到分離所造成的裂縫中。當(dāng)邊緣試圖重新排列時(shí)，纖維就會(huì)陷于裂縫中糾纏成團(tuán)。這致使接縫明顯可見(jiàn)。在嚴(yán)重的情況下，這種分離還會(huì)有絆倒人的危險(xiǎn)。
此外，申請(qǐng)人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何組裝式地毯產(chǎn)品，完全滿足充分的減震、長(zhǎng)絨毛絨頭、和最小邊緣移位的需求，并且對(duì)于住宅安裝持久耐用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種包括含絨面的組裝式表面覆蓋元件的地面覆蓋系統(tǒng)，適合住宅應(yīng)用的安裝和使用。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了制造住宅用組裝式地毯和方塊地毯的方法，該組裝式地毯和方塊地毯具有闊幅地毯的彈性、腳底舒適性、外觀和觸感，安裝時(shí)無(wú)接縫外觀，易于安裝，戶主可以自行安裝，并且擁有適合住宅或家庭使用的性能特性。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種包括組裝式表面覆蓋元件的地面覆蓋系統(tǒng)，該元件具有便于元件在地面表面協(xié)同排列從而掩蓋元件間接縫外觀的幾何學(xué)形狀。


將附圖引入本發(fā)明并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，其對(duì)本發(fā)明的示范性的實(shí)施方案進(jìn)行了說(shuō)明，并且與下文的詳細(xì)說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理，其中圖1-12是說(shuō)明底層支撐地板上的表面覆蓋元件的幾何形狀和圖案配置的頂視圖；圖13A-13D是說(shuō)明置于底層地板之上的表面覆蓋元件各種多層結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖；圖14A-14B是說(shuō)明置于底層地板之上的表面覆蓋元件多層結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程的示意性透視圖；圖15A-23是說(shuō)明置于底層地板之上的表面覆蓋元件各種多層結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖；圖24A-24B是說(shuō)明從底層切割多層結(jié)構(gòu)的切割操作的側(cè)面示意圖；圖25是說(shuō)明背對(duì)背包裝排列具有絨面的表面覆蓋元件的側(cè)視圖；圖26是說(shuō)明背面對(duì)正面包裝排列具有絨面的表面覆蓋元件的側(cè)視圖，例如在成卷時(shí)可能發(fā)生的；圖27是顯示各種結(jié)構(gòu)表面覆蓋元件之間的平均間隙長(zhǎng)度的圖表；圖28-38是說(shuō)明具有貯槽和一個(gè)或多個(gè)組裝元件的示范性組裝式住宅區(qū)域小地毯和類似物的示意性透視圖；圖28是圖29所示的貯槽和組裝元件的裝配圖；圖29顯示貯槽中的單個(gè)組裝元件；圖30和31各顯示在貯槽中的兩個(gè)組裝元件；圖32顯示在貯槽中的四個(gè)相同組裝元件；圖33和34各顯示在貯槽中的三個(gè)組裝元件；圖35顯示在貯槽中的六個(gè)相同組裝元件；圖36顯示在貯槽中的九個(gè)長(zhǎng)方形組裝元件；圖37顯示長(zhǎng)方形貯槽中的十三個(gè)菱形或三角形組裝元件；圖38顯示正方形貯槽中的四個(gè)不同形狀的組裝元件；圖39-41是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明選擇的實(shí)施方案的薄膜或膜層壓過(guò)程的示意性側(cè)視圖；圖39顯示通過(guò)薄膜式粘合劑粘合在一起的脫膜層和襯墊層；圖40顯示如圖39所示的粘合在一起的脫膜層和襯墊層，再加上通過(guò)薄膜式粘合劑粘合在襯墊層上的穩(wěn)定材料；圖41顯示表面層由薄膜式粘合劑粘合在背面層或復(fù)合物上；以及圖42是說(shuō)明置于底層地板之上的、并且例如通過(guò)圖41所示方法制造的表面覆蓋元件多層結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，對(duì)本發(fā)明示范性的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，在盡可能的程度，不同示意圖中的相同的旁注數(shù)字用來(lái)代表相同的組分。圖1示意性地示出了一種示范性的地面材料系統(tǒng)，其中，大量的組裝式表面覆蓋元件10，例如方塊地毯或類似物，邊對(duì)邊排列于底層支撐地板11之上。可以理解，底層地板11可以包括任何適合在表面覆蓋元件10下方提供支撐的表面。僅作為例子，制造底層地板11的材料可以包括架高的地板、膠合板、木屑板、硬木、混凝土、瓦、瓷磚、乙烯樹(shù)脂或?qū)訅喊?、用過(guò)的地毯或類似物。
不論覆蓋的底層地板是什么，表面覆蓋元件預(yù)期優(yōu)選提供令人滿意的美觀覆蓋效果，其中單個(gè)表面覆蓋元件之間的接縫在安裝完畢后基本上不被觀察者察覺(jué)。也就是說(shuō)，優(yōu)選隱藏表面覆蓋元件間的各個(gè)接縫。而且，要求在底層地板之上的單個(gè)表面覆蓋元件在初次安裝后應(yīng)該易于拆除，從而根據(jù)需要，允許位置調(diào)換和/或隨后的更換。另外，表面覆蓋元件應(yīng)該具有足夠的內(nèi)部尺度穩(wěn)定性，一旦將它們置于底層地板之上，能夠保持其初始形狀和相應(yīng)的位置，從而使接縫不隨時(shí)間推移而開(kāi)裂。最后，要求各個(gè)表面覆蓋元件應(yīng)該賦予被覆蓋的底層地板表面一定程度的緩沖。這種緩沖可能在將舒適性視為重要的住宅環(huán)境的安裝中特別需求。
相信隱藏接縫的能力，可通過(guò)在表面覆蓋元件背向底層地板側(cè)整合一個(gè)有特定特性的三維表面覆蓋物而加強(qiáng)。橫置于底層地板之上的表面覆蓋元件的幾何形狀及其相互排列方式，也可以影響隱藏接縫的能力。僅作為例子，圖2-12提供了不同形狀的表面覆蓋元件的至少部分安裝的示意圖。特別地，圖2圖示基本上為正方形的表面覆蓋元件10按照壁階關(guān)系排列。在某些情況下，相信利用這種壁階排列關(guān)系可能會(huì)打破表面覆蓋元件接縫之間感覺(jué)上的連續(xù)性?？梢岳斫?，表面覆蓋元件不要求是正方形的。因此，圖3圖示了通常為長(zhǎng)方形的基本拉長(zhǎng)的表面覆蓋元件10A的排列。僅作為例子，預(yù)計(jì)這種排列方式可能在表面覆蓋元件以成卷的形式或者大塊形式供應(yīng)，并在放置于底層地板上的情況下特別有用。
除了直邊四邊形的幾何形狀之外，還預(yù)計(jì)任何數(shù)量的其他幾何形狀，包括復(fù)合多邊形，也可以使用。相信成角邊緣的毗鄰關(guān)系可能提供雙重益處，它便于在底層地板上進(jìn)行合適安裝，同時(shí)又趨于打破表面覆蓋元件接縫之間感覺(jué)上的連續(xù)性。
圖4和5圖示了一種示范性幾何形狀的排列，其中，表面覆蓋元件10B的兩個(gè)相對(duì)側(cè)(優(yōu)選上邊和下邊)各有一個(gè)雙人字形，而剩下的兩個(gè)相對(duì)邊平直且平行。如圖所示，這樣的表面覆蓋元件可以按照基本成列或交錯(cuò)關(guān)系安裝在底層地板之上。組合塊相對(duì)邊的雙人字形優(yōu)選互相之間互補(bǔ)(與鄰近或毗鄰的組合塊吻合)，當(dāng)一邊的人字形向外，即朝凸起方向突起時(shí)，另一邊的人字形是向內(nèi)的人字形，即朝凹陷方向下陷。
盡管根據(jù)需要表面覆蓋元件可以是任何實(shí)際尺寸，但為了減少覆蓋底層地板表面所需元件的數(shù)量，可能需要使用相對(duì)較大尺寸的表面覆蓋元件。但是，這種尺寸應(yīng)該權(quán)衡安裝過(guò)程中使用者通過(guò)體力將表面覆蓋元件安置于底層地板上的需要。僅作為非限制性的例子，根據(jù)一個(gè)預(yù)期的結(jié)構(gòu)，具有如圖4和5所示形狀的表面覆蓋元件，其直邊長(zhǎng)約為17英寸，每個(gè)人字形的底部寬約為9英寸(組合塊寬度的一半)，深約1英寸(從正常處到頂點(diǎn)測(cè)量)。因此，所得的表面覆蓋元件的名義外部尺寸約為18”×18”，這相信是可以用于手工操作的尺寸。人們可以通過(guò)延長(zhǎng)直邊、加寬人字形或增加額外的人字形來(lái)制作長(zhǎng)方形的組合塊。僅作為例子，一個(gè)預(yù)期的基本為長(zhǎng)方形的表面覆蓋元件，其名義外部尺寸具有約為22英寸的直邊，每個(gè)人字形的底部寬約為11-1/2英寸，深約1英寸。這樣，它的名義外部尺寸為23英寸×23英寸。
根據(jù)另一個(gè)例子，一個(gè)真正正方形組合塊的邊長(zhǎng)是24英寸。通過(guò)將組合塊的尺寸限制在約24英寸×24英寸×1/2英寸，可將10塊左右的組合塊裝于一個(gè)重量少于50磅的包裝箱內(nèi)，優(yōu)選少于40磅，更優(yōu)選少于35磅或更低。這樣一箱組合塊就可以在市場(chǎng)上零售給自己動(dòng)手的消費(fèi)者。
當(dāng)然，可以理解，在制造表面覆蓋元件時(shí)，任何數(shù)量的其他幾何形狀也可以采用。僅作為非限制性的例子，圖6圖示了兩個(gè)相對(duì)邊或相對(duì)端具有單人字形的長(zhǎng)方形表面覆蓋元件10C。圖7顯示兩個(gè)相對(duì)邊或相對(duì)端具有多個(gè)(三個(gè))人字形的長(zhǎng)方形表面覆蓋元件10D。圖8顯示四邊具有單人字形的表面覆蓋元件10E。注意相對(duì)的人字形優(yōu)選各自為相應(yīng)外凸或內(nèi)凹的人字形。圖9顯示四邊具有單圓形突出或彎曲元素的表面覆蓋元件10F的排列。圖10圖示了大量三角形表面覆蓋元件10G按壁階方式排列。圖11圖示了大量菱形表面覆蓋元件10H按壁階方式排列。圖12圖示了大量六邊形表面覆蓋元件10I。
如圖所示，根據(jù)潛在優(yōu)選的實(shí)踐，每個(gè)組裝式表面覆蓋元件優(yōu)選與其他鋪在底層地板上的表面覆蓋元件外形基本一致。這種幾何形狀的一致性相信基本減少了安裝的復(fù)雜性，這對(duì)于沒(méi)有安裝地面材料系統(tǒng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的用戶是有好用的。必須牢記的是，盡管每個(gè)安裝的完整組合塊優(yōu)選外形和結(jié)構(gòu)一致，盡管用于填充安裝邊緣地帶的部分組合塊，可以制作為單獨(dú)的邊緣組合塊或從完整的組合塊上切割得到。依照一個(gè)例子，如有可能的話，優(yōu)選組裝式元件(組合塊)的邊緣部分具有至少4英寸的寬度和長(zhǎng)度。這有助于減少安裝后的開(kāi)裂和分層的問(wèn)題。
如前面所述，隱藏各個(gè)表面覆蓋元件之間接縫的能力，可通過(guò)在表面覆蓋元件背向底層地板側(cè)整合一個(gè)有特定特性的三維表面覆蓋物而加強(qiáng)。特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使沒(méi)有使用圖案著色，具有足夠高度和占據(jù)密度簇絨的三維絨頭結(jié)構(gòu)在表面覆蓋元件上的放置，對(duì)于隱藏鄰近表面覆蓋元件之間接縫可能有用。正如下文將要進(jìn)一步闡述的那樣，這樣的三維絨頭結(jié)構(gòu)還可提供緩沖效應(yīng)，這對(duì)于住宅環(huán)境的用戶來(lái)說(shuō)可能是非常希望的。
根據(jù)一個(gè)預(yù)期的實(shí)踐，安置于底層地板之上的表面覆蓋元件具有多層復(fù)合式方塊地毯結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括界定伸出底層地板的外表面的大量的紗線。該紗線簇生或粘合于尺寸穩(wěn)定的底襯結(jié)構(gòu)處。這些紗線呈現(xiàn)出一定的高度和占據(jù)密度，從而提供緩沖和隱藏接縫的特性。底襯結(jié)構(gòu)承擔(dān)施加在表面覆蓋元件上的負(fù)荷，并為表面覆蓋元件提供尺寸穩(wěn)定性，從而能長(zhǎng)期保持其形狀。如果需要，底襯支持結(jié)構(gòu)還可以包括一層或多層緩沖材料，例如泡沫或類似物，用于進(jìn)一步加強(qiáng)使用時(shí)的舒適性。
圖13A、13B、13C、13D提供了用于覆蓋底層地板111的多層表面覆蓋元件的示范性的潛在優(yōu)選結(jié)構(gòu)。如圖所示，任何具有前文描述的幾何形狀的表面覆蓋元件可以使用結(jié)構(gòu)110A、110B、110C、110D，每個(gè)引入分層排列的以下結(jié)構(gòu)起絨初級(jí)絨面織物112，其覆蓋在負(fù)載分配層(load distributing 1ayer)157之上，而負(fù)載分配層157覆蓋在例如原始泡沫、或再粘合泡沫或壓縮顆粒泡沫的緩沖材料層178之上，而緩沖材料層178可以包括任選的襯底層170。如果需要，襯底層170還可以包括增阻涂層(friction enhancing coating)或化學(xué)處理層180(圖13D)，下文將會(huì)進(jìn)一步說(shuō)明。
負(fù)載分配層157可包括例如玻璃或類似物的一張?jiān)鰪?qiáng)材料層158并結(jié)合例如熱塑性粘合劑或熱固性粘合劑的粘結(jié)層160，優(yōu)選熱熔性粘合劑或類似物將初級(jí)絨面織物112與緩沖材料層178粘結(jié)在一起。還可以預(yù)期負(fù)載分配層根據(jù)需要可以不含有任何增強(qiáng)材料。也就是說(shuō)，負(fù)載分配層157可全部由一層或多層粘結(jié)層160構(gòu)成。
眾所周知，初級(jí)絨面織物112可以結(jié)合簇絨或粘合結(jié)構(gòu)(圈絨和/或割絨)。還預(yù)料到初級(jí)絨面織物112可以具有任何數(shù)量的其它起絨結(jié)構(gòu)，僅作為非限制性的例子，其它起絨結(jié)構(gòu)包括具有紡織、編織或無(wú)紡結(jié)構(gòu)的變形或扁平織物。
根據(jù)潛在優(yōu)選實(shí)踐，初級(jí)絨面織物112包括大量從初級(jí)基底的一側(cè)向外突出的起絨紗線。如果本發(fā)明使用的初級(jí)絨面織物112是如圖13A、13B和13C所示的簇絨結(jié)構(gòu)，初級(jí)基底優(yōu)選由初級(jí)襯底122和例如乳膠或類似物的粘合劑預(yù)涂層124構(gòu)成?？梢岳斫?，除了圖13B所示的實(shí)施方案中，起絨紗線121經(jīng)歷頂端剪切或者毛圈切割操作從而形成割絨結(jié)構(gòu)外，圖13A和13B所示的結(jié)構(gòu)是相同的。依次地，圖13D所示的結(jié)構(gòu)與圖13B的結(jié)構(gòu)基本上是相同的，但前者引入例如起絨結(jié)構(gòu)或類似物的具有高度加捻結(jié)構(gòu)的絨頭紗線121’，從而賦予紗線大量紐結(jié)。正如下文將要進(jìn)一步闡述的那樣，這樣的紗線結(jié)構(gòu)對(duì)于需要厚重緩沖感的住宅應(yīng)用可能是特別理想的。
本發(fā)明(圖13C)所顯示的粘合表面結(jié)構(gòu)110C中，初級(jí)絨面織物112優(yōu)選包括大量植入粘合劑136的割絨紗線134，將例如乳膠或熱溶性粘合劑的該粘合劑136層壓于增強(qiáng)或基底層138中，增強(qiáng)或基底層138是紡織或無(wú)紡材料，包括玻璃纖維、尼龍、聚酯或聚丙烯。預(yù)期基底層138可以預(yù)先涂上乳膠或其它熱塑性或熱固性材料或聚合物，以便在應(yīng)用加熱后允許與割絨紗線134熔融粘接，從而加強(qiáng)紗線的穩(wěn)定性。
盡管某些實(shí)施方案可能是優(yōu)選的，但必須明白，初級(jí)絨面織物112可以有不同的實(shí)施方案，而且初級(jí)絨面織物112的組成結(jié)構(gòu)也不受限制。任何具有起絨部分以及初級(jí)基底或襯底的合適初級(jí)絨面織物可以用作初級(jí)絨面織物?！俺跫?jí)基底”指任何單層或復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中包括通常使用的層狀復(fù)合材料，即通常應(yīng)用在簇絨地毯結(jié)構(gòu)上的初級(jí)底襯122和乳膠預(yù)涂層124，以及通常用于粘合結(jié)構(gòu)的帶有增強(qiáng)基底138的粘合層136。當(dāng)然，也可以利用本領(lǐng)域技術(shù)人員可能進(jìn)行的其他實(shí)施方案。例如，如美國(guó)專利No.5,443,881(在此引入作為參考)所述，在粘合產(chǎn)品中，可以將起絨紗線加熱粘接到基底138上，以使初級(jí)地毯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。其他可選實(shí)施方案包括Machell的美國(guó)專利No.4,576,665所公開(kāi)的內(nèi)容(在此引入作為參考)，同樣可以利用。
根據(jù)潛在優(yōu)選的實(shí)踐，結(jié)構(gòu)110A、110B、110C和110D的起絨紗線120、121、121’或134，可以分別被染色或印花，例如噴射染色、浸染、輥式印花、或類似方式，例如用喬治亞洲LaGrange的美利肯公司生產(chǎn)的Millitron噴射染色機(jī)進(jìn)行染色。而且，優(yōu)選圖13A-13D所示110A、110B、110C和110D的完整結(jié)構(gòu)能夠被噴射染色、輥式印花、或類似處理。例如，用于形成表面覆蓋元件的示范性結(jié)構(gòu)優(yōu)選能夠經(jīng)受苛刻的噴射染色處理，包括染色、蒸汽作用、洗滌、烘干、和類似處理。因此，表面覆蓋元件能夠經(jīng)受熱度和濕度的變化，紗線也就能被染色和印花。例如，紗線可進(jìn)行白色、淺色染色，如灰白色或淺米色，或者進(jìn)行紗線染色、紡前染色、或類似處理。
根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，優(yōu)選至少在乳膠預(yù)涂層和/或面紗、初級(jí)襯底、粘結(jié)層、增強(qiáng)材料、泡沫或襯墊、襯底、和/或增阻涂層或夾持層(grip layer)中，加入抗菌劑、抗真菌劑或抗微生物劑，例如使用南卡羅萊納州Spartanburg的美利肯公司銷售的銀基抗微生物劑ALPHASANTM。這種銀基抗微生物劑ALPHASANTM能夠耐受處理過(guò)程中的高溫。
紗線120、121、121’或134可由天然和/或合成的纖維制成，并且可以是細(xì)紗、短纖紗或長(zhǎng)絲紗，優(yōu)選由聚酰胺聚合物形成，例如特拉華州Wilmington的杜邦公司(Dupont)和密蘇里州St.Louis的SolutiaFibers公司提供的商業(yè)產(chǎn)品，尼龍6短纖紗、尼龍6長(zhǎng)絲紗、尼龍6,6短纖紗、或尼龍6,6長(zhǎng)絲紗。但是，正如本領(lǐng)域人員所公認(rèn)的那樣，也可以使用其他合適的天然或合成紗或混紡。僅作為非限制性的例子，可使用的其他材料包括，聚酯短纖維或長(zhǎng)絲、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚烯烴、例如聚乙烯和聚丙烯短纖維或長(zhǎng)絲、人造絲、例如聚丙烯腈的聚乙烯聚合物、羊毛、及其混紡。可以使用各種旦尼爾數(shù)、絨頭、捻級(jí)、空氣交絡(luò)、和熱定形特性來(lái)制造這些紗線。
盡管可能優(yōu)選白色或淺色的紗線(或纖維)，以易于在其上注射染色或印花，但是應(yīng)該明白，紗線可以具有任何性質(zhì)，以及通過(guò)紡前染色、天然著色等而帶有任何顏色，并且適合于注射印染、篩網(wǎng)印花、轉(zhuǎn)移印花、圖案成簇、紡織、編織、和/或類似處理。
依照一個(gè)實(shí)施方案，初級(jí)絨面織物中的紗線重量約為每平方碼10盎司到約每平方碼75盎司，更優(yōu)選約每平方碼20盎司到約每平方碼60盎司，最優(yōu)選約每平方碼30到50盎司。
根據(jù)圖13D所示的一個(gè)潛在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，初級(jí)絨面織物具有例如起絨粗呢割絨、撒克遜呢割絨、圈絨、貝伯圈絨、或類似的表面結(jié)構(gòu)。起絨粗呢割絨結(jié)構(gòu)可能是潛在優(yōu)選的。由于每一絨頭紗線的末端紐結(jié)在一起，紗線展開(kāi)的長(zhǎng)度實(shí)際上超過(guò)了絨頭的高度，因而，這樣的結(jié)構(gòu)通過(guò)絨頭提供較大體積。而這個(gè)大的體積又提高了表面覆蓋元件的厚度尺寸的可壓縮性。相信這種提高的壓縮性相關(guān)于用戶通常的緩沖感。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明用于表面覆蓋元件的簇絨結(jié)構(gòu)的絨面織物，其示范性和潛在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)特性如下表所述。
初級(jí)絨面織物結(jié)構(gòu)

可以理解，表面覆蓋元件上的起絨紗線的理想深度和占據(jù)密度，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的使用環(huán)境而有所不同。特別地，如果該表面覆蓋元件是用于在例如用戶家中的住宅環(huán)境的地板鋪設(shè)，相信較深而稀的絨頭結(jié)構(gòu)可能比較理想。相反，如果表面覆蓋元件是在例如辦公室的商務(wù)環(huán)境、例如旅館的接待環(huán)境、或例如學(xué)?；蜥t(yī)院的公共機(jī)構(gòu)環(huán)境中使用，密集排列的短絨頭可能比較理想。
僅作為例子，根據(jù)上述表中所列參數(shù)形成起絨加捻的、住宅用表面覆蓋元件的一個(gè)優(yōu)選的割絨初級(jí)絨面織物的特征如下正常所得絨頭深度從初級(jí)襯底起約為0.418英寸，而其絨頭長(zhǎng)度從初級(jí)襯底起(將紗線拉到其最大長(zhǎng)度而測(cè)量)約為0.6英寸。將初級(jí)襯底(或其他初級(jí)基底)上的紗線刮下并稱量所得產(chǎn)物，測(cè)得初級(jí)襯底上每個(gè)單位面積紗線的質(zhì)量約為每平方碼29.08盎司。根據(jù)測(cè)得的0.418英寸正常深度，標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度約為每立方碼2,504.5盎司。
術(shù)語(yǔ)“標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度”應(yīng)該被理解成從單位面積的初級(jí)襯底上刮下來(lái)的紗線質(zhì)量除以正常絨頭深度的比值，可用公式表示如下mp]]>其中，m是一平方碼初級(jí)絨面織物中初級(jí)襯底上紗線的盎司量；而p是紗線中絨頭高度。
優(yōu)選地，用于家居環(huán)境鋪在底層地板上的表面覆蓋元件的特征在于，其標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度范圍約為每立方碼500盎司到約每立方碼4,200盎司。更優(yōu)選地，用于家居環(huán)境鋪在底層地板上的表面覆蓋元件的特征在于，其標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度范圍約為每立方碼1,500盎司到約每立方碼3,500盎司。最優(yōu)選地，用于家居環(huán)境鋪在底層地板上的表面覆蓋元件的特征在于，其標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度范圍約為每立方碼2,000盎司到約每立方碼3,000盎司。通過(guò)比較，用于大通行量的旅館接待環(huán)境中的標(biāo)準(zhǔn)絨面，例如美利肯公司銷售的商標(biāo)為GRAND PLAZA的標(biāo)準(zhǔn)絨面，其特征在于其標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度約為每立方碼4,357.3盎司。
可以理解，與商務(wù)或接待環(huán)境相比，住宅環(huán)境下可能需要更長(zhǎng)的絨頭。作為住宅用，相信任何初級(jí)襯底上的標(biāo)準(zhǔn)絨頭高度優(yōu)選約0.25英寸到約0.75英寸的范圍，更優(yōu)選約0.3英寸到約0.5英寸，最優(yōu)選約0.4英寸。在這方面需要明白的是，術(shù)語(yǔ)“標(biāo)準(zhǔn)絨頭高度”指初級(jí)襯底上紗線自然產(chǎn)生的程度。如圖13D所示，由于紗線變形或捻回而彎曲，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)絨頭高度可能短于實(shí)際紗線的長(zhǎng)度。
在圖13A、13B和13C中的簇絨結(jié)構(gòu)所用的初級(jí)襯底122，可以是傳統(tǒng)的聚酯或聚丙烯的紡織或無(wú)紡結(jié)構(gòu)。但是，還預(yù)料專門的初級(jí)襯底，例如含有聚酯層間玻璃纖維的無(wú)紡結(jié)構(gòu)，可以用于簇絨結(jié)構(gòu)的初級(jí)襯底122，以賦予其需要的穩(wěn)定性和可分割性能，從而可能減少或甚至消除對(duì)粘性預(yù)涂層124的需求?？晒┻x擇的初級(jí)襯底或簇絨基底的實(shí)施方案，例如在2002年3月12日提交的未決美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/098,053中說(shuō)明，其內(nèi)容在此全部引入作為參考。
僅作為非限制性的例子，依照預(yù)期的實(shí)踐，初級(jí)襯底122是紡織層與針刺過(guò)紡織層的無(wú)紡材料融合的多組分結(jié)構(gòu)，其中至少一部分無(wú)紡材料是低熔體或粘合材料，當(dāng)該材料進(jìn)行壓制(加壓和加熱)時(shí)，熔化并融合無(wú)紡或紡織材料而形成穩(wěn)定性加強(qiáng)的初級(jí)襯底。紡織層為紡織聚丙烯，無(wú)紡材料為聚酯，低熔體材料是低熔體或共聚多酯。低熔體或粘合劑材料的重量百分比范圍大約是無(wú)紡材料重量的10％-100％，優(yōu)選10％-70％，最優(yōu)選10％-40％。無(wú)紡材料可以是任何天然或合成纖維或其混紡。例如，無(wú)紡材料可以是聚酯、回收聚酯、聚丙烯、穩(wěn)定聚丙烯、丙烯酸、尼龍(聚酰胺)、二組分聚酯、二組分尼龍、以及它們的混紡或結(jié)合。如果無(wú)紡材料是聚丙烯或穩(wěn)定聚丙烯，那么就不一定需要加入額外的低熔體材料。低熔體材料可以是任何合成材料或纖維或混紡，其熔點(diǎn)低于壓制溫度并將粘附于鄰近的纖維上。例如，粘合劑或低熔體材料可以是聚酯、共聚多酯、聚丙烯、通過(guò)化學(xué)方法提高了熔化溫度的聚丙烯、二組分聚酯、二組分尼龍、聚乙烯、尼龍、低熔體尼龍織物(low melt nylon web)、粉末粘合劑、化學(xué)粘合劑、壓制的聚丙烯織物(extruded polypropylene web)、以及它們的結(jié)合或混紡。紡織材料可以是任何天然或合成材料或纖維或混紡，并與無(wú)紡材料和低熔體材料結(jié)合形成簇絨基底。例如，紡織材料可以是聚丙烯、穩(wěn)定聚丙烯、扁平絲(帶)聚丙烯、聚酯、聚酯編織稀松布、聚丙烯紡織稀松布、回收聚酯、以及它們的混紡或結(jié)合。依照一個(gè)示范性結(jié)構(gòu)，紡織層或材料的經(jīng)紗范圍可以從約6×6到30×30，優(yōu)選從約10×10到24×22，無(wú)紡材料的重量范圍可以約為1-6盎司/平方碼，含約10-100wt.％的低熔體或粘合劑。
根據(jù)一個(gè)示范性的實(shí)施方案，可以使用的加強(qiáng)的初級(jí)襯底122，其總厚度約為0.017英寸，總重量約為5.03盎司/平方碼。這種初級(jí)襯底包括紡織材料、和由聚酯和低熔體聚酯纖維(50wt.％的2-1/2旦尼爾的天然聚酯纖維，20wt.％的4旦尼爾黑色聚酯纖維，以及30wt.％的3旦尼爾低熔體聚酯)通過(guò)混紡、針織和融合得到的無(wú)紡材料，它通過(guò)將無(wú)紡材料置于紡織層之上，將無(wú)紡材料針刺于紡織層，使得少量無(wú)紡材料穿過(guò)紡織層，然后在復(fù)合物兩邊壓制(頂端輥的溫度約為320°F，底部輥的溫度約為280°F，輥壓力約為85磅)而強(qiáng)制無(wú)紡材料與紡織層融合而形成。這種融合的、穩(wěn)定性增強(qiáng)的初級(jí)襯底在切割時(shí)不易磨損，不會(huì)對(duì)簇絨紗線造成損害，并提供了空間穩(wěn)定性以及更好的簇絨毛撮(tuft lock)。
根據(jù)另外一個(gè)實(shí)施例，增強(qiáng)的初級(jí)襯底包括紡織稀松布和無(wú)紡纖維，其根據(jù)以下條件進(jìn)行針刺和隨后的融合稀松布紡織聚丙烯(PP)24經(jīng)紗乘以11緯紗@3盎司。
無(wú)紡材料重量1.75盎司/平方碼。
無(wú)紡材料含量30％低熔體聚酯(PET)-4旦尼爾；2”纖維長(zhǎng)度50％天然PET-2.25旦尼爾；3”纖維長(zhǎng)度20％黑PET-4.0旦尼爾；4”纖維長(zhǎng)度壓制溫度正面320F背面280F在簇絨結(jié)構(gòu)中，粘合劑預(yù)涂層124優(yōu)選丁苯橡膠(SBR)或乳膠，但其他合適的材料同樣也可以使用，例如苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、內(nèi)烯酸、和例如瀝青、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、EVA的熱熔粘合劑、或?yàn)r青基熱熔粘合劑或其混合物。在使用熱熔粘合劑的情況下，預(yù)期諸如玻璃纖維、尼龍或聚酯稀松布、紡織或無(wú)紡的增強(qiáng)材料可直接粘附而形成層壓復(fù)合物，而不需要使用額外的粘合層。而且，預(yù)期如果絨頭紗線以適宜的穩(wěn)定關(guān)系簇生在初級(jí)襯底122上，形成如圖16A-16C所示的結(jié)構(gòu)，在簇絨產(chǎn)品中可以完全去除粘合劑預(yù)涂層124。
正如前面所指出的，預(yù)料根據(jù)本發(fā)明的表面覆蓋元件結(jié)構(gòu)，在其遠(yuǎn)離底層地板111的表面上具有簇狀或粘合初級(jí)絨面織物112，它優(yōu)選包括位于初級(jí)絨面織物下方的負(fù)載分配層157。僅作為例子，預(yù)期負(fù)載分配層157可包括一層或多層有彈性的聚合粘結(jié)層材料160。聚合粘結(jié)層材料160可以是熱塑性的或熱固性的組分。熱熔粘合劑可能是特別優(yōu)選的。僅作為非限制性的例子，可用的熱熔體可包括瀝青和聚烯烴基熱塑性材料。可用的熱固性粘合劑可包括聚氨酯。在粘結(jié)層材料160為熱熔粘合劑的情況下，預(yù)料在負(fù)載分配層157內(nèi)使用的熱熔粘合劑的總質(zhì)量將優(yōu)選在每平方碼約20到約100盎司范圍內(nèi)，更優(yōu)選在每平方碼約35到約90盎司的水平。
一個(gè)潛在優(yōu)選的熱熔粘合劑的組成列于下表。
熱熔體組成

上表所述的熱熔體組成的物理性質(zhì)列于下表。
熱熔體的性質(zhì)


如果需要，也可以在負(fù)載分配層157內(nèi)加入增強(qiáng)材料158。在某些結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)材料可增加表面覆蓋元件的尺寸穩(wěn)定性，從而在表面覆蓋元件的使用和/或加工過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生壓力和/或溫度或濕度改變時(shí)，基本阻止不同層之間發(fā)生不成比例的尺寸變化。一種預(yù)期的增強(qiáng)材料158是含有多重玻璃絲(玻璃)纖維的薄片、小墊或織物，纏繞于例如2盎司/平方碼結(jié)構(gòu)的無(wú)紡結(jié)構(gòu)，并可通過(guò)一種或多種粘合劑粘合在一起，例如丙烯酸粘合劑或改性丙烯酸粘合劑。其他可用的材料包括編織玻璃絲(woven glass)或玻璃稀松布材料，以及紡織或無(wú)紡織物材料，例如聚酯或尼龍。如果需要，預(yù)期也可以排除增強(qiáng)材料158，以使負(fù)載分配層基本完全由粘結(jié)層材料制成。
無(wú)論是否使用增強(qiáng)材料158，負(fù)載分配層157仍然有效分散橫向于表面覆蓋元件的集中負(fù)荷，從而驅(qū)散施加的能量并預(yù)防結(jié)構(gòu)被破壞。在實(shí)施中，粘結(jié)層材料160作為緩沖物緩沖集中的應(yīng)力，保護(hù)增強(qiáng)材料158，避免在受到點(diǎn)負(fù)荷時(shí)被刺穿或受到其他損害。作為例子，負(fù)載分配層必須具有足夠的強(qiáng)度和彈性，以使小直徑的鞋跟或其他應(yīng)力集中的物體不至于刺穿該結(jié)構(gòu)。
正如所指出的那樣，緩沖材料178可以是泡沫材料。潛在優(yōu)選的泡沫材料可包括天然或原始的聚氨酯、再粘合的聚氨酯及其組合。再粘合的聚氨酯可能是特別優(yōu)選的，從而使表面覆蓋元件含有較高百分比的循環(huán)再生材料。
可以理解，通常的再粘合泡沫和特殊的再粘合聚氨酯泡沫，是本領(lǐng)域公知的異氰酸酯(鹽)基聚合泡沫。特別地，將泡沫片與粘合劑混合是已知的，該粘合劑用于將各泡沫片粘合。用于循環(huán)再生的再粘合技術(shù)已有多年，尤其是聚氨酯泡沫的循環(huán)再生?？偟膩?lái)說(shuō)，大片或大塊的、低密度的、密度不均的、較易碎的、厚的、再粘合聚氨酯泡沫產(chǎn)品已經(jīng)作為單獨(dú)的、較厚的地毯襯或墊子，用作底層地板上的闊副地毯。
依照本發(fā)明，表面覆蓋元件中的緩沖材料178優(yōu)選含有至少約10-90％的再循環(huán)泡沫或至少約10-100％的再循環(huán)泡沫小片、大塊、片、渣滓、顆粒、或類似物，以及粘合劑、膠粘劑或預(yù)聚物(和一種或多種添加劑)，而在其泡沫或襯墊層中構(gòu)成具有完整緩沖層的結(jié)構(gòu)，該緩沖層至少具有10-100％的再循環(huán)泡沫或襯墊成分(尤其后期工業(yè)回收的泡沫或襯墊成分)。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選使用密度約每立方英尺1-25磅的再粘合泡沫，更優(yōu)選約每立方英尺3-22磅，進(jìn)一步優(yōu)選約每立方英尺5-13磅，最優(yōu)選約每立方英尺6-10磅；優(yōu)選的厚度是約1-30毫米，更優(yōu)選約2-21毫米，最優(yōu)選約4-12毫米；優(yōu)選的再粘合小片的尺寸(未受壓的小片尺寸)約為2-25毫米，更優(yōu)選約5-20毫米，最優(yōu)選約7-15毫米的圓形或方形網(wǎng)眼；另外，優(yōu)選在它的至少一側(cè)有襯底材料或襯底復(fù)合物。
下表1詳述了再粘合泡沫的產(chǎn)品參數(shù)的第一個(gè)示范性范圍，該再粘合泡沫用于住宅環(huán)境下使用的組裝式地面覆蓋物緩沖層。
表1

下表2詳述了再粘合泡沫的產(chǎn)品參數(shù)的第二個(gè)示范性范圍，該再粘合泡沫用于住宅環(huán)境下使用的組裝式地面覆蓋物緩沖層。
表2

表3-5列出了可用于各種組裝式住宅地面覆蓋物結(jié)構(gòu)的再粘合泡沫材料的目標(biāo)規(guī)格。
表3

表4


表5

可以理解，盡管上述的再粘合泡沫可能是優(yōu)選的，預(yù)計(jì)形成緩沖層178的材料可以有很大選擇范圍。僅作為非限制的例子，用于形成襯墊材料178的至少五種泡沫的選擇或?qū)嵗A(yù)期可制造表面覆蓋元件。
1.使用標(biāo)準(zhǔn)填充的聚氨酯系統(tǒng)作為原始的和/或再粘合聚氨酯。一個(gè)預(yù)期的聚氨酯泡沫含有110份的填充料，密度約為15磅/立方英尺。以0.04-0.12英寸的厚度為基礎(chǔ)，利用上述的密度和填充料量，此聚合物的重量范圍約為4.32盎司/平方碼到12.96盎司/平方碼。通過(guò)減少填充料的量可降低密度。
2.另一種同樣有效的原始的和/或再粘合聚氨酯選擇方案，是調(diào)整填充料的量，使密度減少至13磅/立方英尺。在同樣的厚度限制，聚合物的重量應(yīng)為2.72-8.24盎司/平方碼。
3.另一種原始的和/或再粘合聚氨酯的選擇方案，是使用未經(jīng)填充的聚氨酯(原始聚氨酯)系統(tǒng)。原始狀態(tài)下如上所述的高密度是不可能的，它們起作用是由于墻結(jié)構(gòu)(wall structure)和不存在填充料的事實(shí)。以6磅/立方英尺密度為基礎(chǔ)，使用上述厚度限制，該聚合物的重量將為2.88-8.64盎司/平方碼。
4.另一種選擇是使用可通過(guò)Textile Rubber and ChemicalCompany得到的商標(biāo)為KANGAHIDE的聚氨酯系統(tǒng)，它僅有15份的填充材料，使用的密度為6-9磅/立方英尺。如果仍然以上述的厚度限制計(jì)算，其重量將為4.3-13.02盎司/平方碼。
5.另一種選擇是使用機(jī)械發(fā)泡和化學(xué)吹制的聚氨酯泡沫而形成的中等密度或混合泡沫。這樣機(jī)械發(fā)泡和化學(xué)吹制的聚氨酯泡沫，在例如美國(guó)專利No.6,372,810中說(shuō)明，并在此引入作為參考。
通過(guò)限制填充料的量可以控制填充的原始或天然聚氨酯泡沫的密度。例如，可以通過(guò)減少填充料的含量，制造密度約為6磅/立方英尺的原始聚氨酯泡沫。
盡管上述例子與聚氨酯有關(guān)，但是水基泡沫系統(tǒng)同樣可以采用。例如，泡沫可以是SBR泡沫。盡管天然聚氨酯或聚氨酯再粘合泡沫或壓縮顆粒泡沫(由可壓縮的顆粒、小片和碎屑等制成)可能是優(yōu)選的，但應(yīng)該理解，也可使用由其他泡沫(開(kāi)放室、封閉室)或諸如SBR泡沫、PVC泡沫、聚乙烯泡沫、軟木、橡膠、粒狀生膠、和/或類似物的材料制成的其它可壓縮顆粒。特別地，預(yù)期可使用毛氈或無(wú)紡襯墊取代泡沫。
不管所使用的緩沖材料如何，預(yù)期優(yōu)選以賦予用戶相對(duì)柔軟感覺(jué)的抗壓模量為特征的材料。僅作為例子，當(dāng)根據(jù)美國(guó)材料實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)D3574Test C(壓應(yīng)力偏斜試驗(yàn))對(duì)單獨(dú)的緩沖材料進(jìn)行測(cè)定時(shí)，預(yù)期優(yōu)選那些在承受約5-70磅/平方英寸的負(fù)荷時(shí)壓縮約50％的緩沖材料，更優(yōu)選在承受約10-30磅/平方英寸的負(fù)荷時(shí)壓縮約50％的緩沖材料。
正如前文所述，任何所述結(jié)構(gòu)的表面覆蓋元件可包括任選的襯底層170，該襯底層也稱為脫模層或二級(jí)襯底。任選的襯底層170優(yōu)選聚酯、聚丙烯、聚酯/聚丙烯、聚酯/聚丙烯/丙烯酸、或其他適當(dāng)?shù)睦w維或混紡的紡織或無(wú)紡織物，還可以包含著色劑、粘合劑、或類似物。根據(jù)一個(gè)預(yù)期的實(shí)踐，襯底層170可以是無(wú)紡結(jié)構(gòu)或聚酯纖維和聚丙烯纖維的毛氈，含有約50-100％的聚酯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用的是50％的聚酯纖維、20％的聚丙烯和30％丙烯酸纖維的混紡。聚酯、聚丙烯和/或丙烯酸纖維可以有一種或多種可供選擇的顏色，從而賦予襯底需要的色彩和外觀。在一個(gè)實(shí)施方案中，形成緩沖層的泡沫與襯底層170具有相似的顏色。在一個(gè)具體的例子中，泡沫和/或襯底具有綠色、藍(lán)色、紫色、灰色、白色、黑色、棕色或金色。襯底的顏色可以通過(guò)以下方法獲得，例如，通過(guò)使用白色聚酯纖維和彩色的丙烯酸纖維，或通過(guò)使用彩色的聚酯和/或聚丙烯纖維。根據(jù)另一個(gè)例子，一定數(shù)量的黑色聚酯纖維與一定數(shù)量的白色聚酯纖維、一定數(shù)量的彩色聚酯纖維、和一定數(shù)量的白色聚丙烯纖維混合，形成無(wú)紡彩色襯底材料，或形成具有彩色聚酯纖維的色彩以及石南色或斑點(diǎn)圈外觀的毛氈。通過(guò)選擇每一纖維類型的用量或纖維色彩，而得到想要的色彩、亮度、收縮等。如果需要，任何所述結(jié)構(gòu)的表面覆蓋元件都可以包括任選的增阻涂層180(圖13D)，可以基本連續(xù)或分段排列使用。僅作為非限制性的例子，此增阻涂層可包括乳膠、熱熔粘合劑、和類似物。另外，盡管不優(yōu)選，涂層180還可以用脫模薄片、層或膜覆蓋。
根據(jù)一個(gè)預(yù)期的實(shí)踐，形成表面覆蓋元件的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)圖14A和14B所示的制造過(guò)程形成。根據(jù)這一實(shí)踐，由襯底170、泡沫緩沖層178和增強(qiáng)材料層158構(gòu)成的襯底復(fù)合物，焰層壓(flame laminate)成聯(lián)合復(fù)合材料(圖14A)。然后，如示意性圖14B所示，所形成的復(fù)合材料通過(guò)粘結(jié)層粘合劑160與初始地毯織物112的底面連接。然后冷卻所形成的結(jié)構(gòu)并切割成想要的形狀。可以理解，盡管這一制作過(guò)程使用了預(yù)制的泡沫緩沖層，但預(yù)計(jì)通過(guò)使用連續(xù)的、串聯(lián)的或在原位的形成實(shí)踐也可以制成同樣的結(jié)構(gòu)。這些實(shí)踐在Higgins等人的美國(guó)專利6,203,881中說(shuō)明和描述，其內(nèi)容在此全部引入作為參考。同樣，可通過(guò)串聯(lián)的或成批的焰層合、原位層合、粘結(jié)層合、或薄膜層合方法將各層連接，而制成該形成結(jié)構(gòu)。例如，圖39-41顯示了示范性的薄膜層合過(guò)程，圖42顯示了示范性的產(chǎn)品。
可以理解，對(duì)于形成本發(fā)明地面材料系統(tǒng)所應(yīng)用的表面覆蓋元件的層狀結(jié)構(gòu)，存在大量可供選擇的實(shí)施方案和結(jié)構(gòu)配置。僅作為例子，在圖15A、15B、15C和15D中，其中的對(duì)應(yīng)于前文所述的元件用500系列的相同旁注數(shù)字表示，也圖示了分別基本相應(yīng)于圖13A-D的絨頭結(jié)構(gòu)，但其中的如前文所述的增強(qiáng)材料558懸掛在粘結(jié)層材料(例如前文所述的熱熔粘合劑)層之間。在此結(jié)構(gòu)中，預(yù)計(jì)粘結(jié)層材料560可以被增強(qiáng)材料558分隔成完全分離層，也可以橫跨增強(qiáng)材料558移動(dòng)。不論那種情況，由于粘結(jié)層材料560與增強(qiáng)材料558之間的充分粘合，仍然在初級(jí)絨面織物512和緩沖材料578之間粘合形成基本穩(wěn)定的負(fù)載分配層557。當(dāng)然，如果需要，在襯底570的底面還可放置如前所述的增阻涂層(圖15D)。
依照一個(gè)例子并再參照?qǐng)D15A-15D，增強(qiáng)材料558可以是玻璃墊子，它通過(guò)熱熔體層560而熱熔層壓到泡沫578上。
如圖16A、16B和16C所示，其中與前文所述相同的組分用600系列內(nèi)的相應(yīng)的旁注數(shù)字表示，預(yù)計(jì)簇狀圈絨和簇狀割絨結(jié)構(gòu)610A和610B可包括第一層粘結(jié)層材料660，例如熱熔粘合劑或類似物，它從初級(jí)襯底622延伸出來(lái)并與一層658接觸，該增強(qiáng)材料是例如前面所述的無(wú)紡玻璃或稀松布材料。這樣，粘結(jié)層材料660起著將簇絨620、621固定在初級(jí)襯底622處的作用，從而不需要再使用單獨(dú)的乳膠或熱熔預(yù)涂層。因而，在增強(qiáng)材料658的上表面與初級(jí)襯底622的底面之間提供獨(dú)立的粘合劑層。當(dāng)然，如果需要，在襯底670的底面還可安置前面所述的增阻涂層。
如圖17A、17B和17C所示，其中與前文所述相同的組分用700系列內(nèi)的相應(yīng)的旁注數(shù)字表示，預(yù)計(jì)簇狀圈絨結(jié)構(gòu)710A、簇狀割絨結(jié)構(gòu)710B、和粘合割絨結(jié)構(gòu)710C包括第一層粘結(jié)層材料760，它從增強(qiáng)材料758上表面延伸出來(lái)，并且與從增強(qiáng)材料底面延伸出來(lái)的第二層粘結(jié)層材料760’相比可以有不同的特征。在其他各個(gè)方面，該結(jié)構(gòu)分別在圖16A、16B和16C中充分說(shuō)明和描述。僅作為非限制性的例子，在增強(qiáng)材料758放置于兩種不同的粘合劑之間時(shí)，預(yù)計(jì)在增強(qiáng)材料758上表面延伸的粘結(jié)層材料760可以是，例如熱熔體，而在增強(qiáng)材料758底面延伸的粘結(jié)層材料760’可以是，例如聚氨酯形成組合物、低熔粉末、低熔纖維、低熔薄膜、或類似物。當(dāng)然，粘結(jié)層材料760和/或760’也可包含多層粘合劑。如果需要，在襯底770的底面還可放置前面所述的增阻涂層。
如圖18A，18B和18C所示，其中與前文所述相同的組分用800系列內(nèi)的相應(yīng)的旁注數(shù)字表示，這里圖示了用于覆蓋底層地板的表面覆蓋元件的附屬結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施方案中，簇狀圈絨結(jié)構(gòu)810A和簇狀割絨結(jié)構(gòu)810B、810C含有增強(qiáng)材料層858，這層增強(qiáng)材料位于在增強(qiáng)材料858上表面延伸的第一層乳膠粘合劑824，與在增強(qiáng)材料858底面延伸的第二層乳膠粘合劑824之間。因此，乳膠基本在襯墊材料878的上表面與初級(jí)襯底822之間延伸，而增強(qiáng)材料層858分布于這些乳膠之間。這里的乳膠優(yōu)選羧化丁苯橡膠(SBR)乳膠。當(dāng)然，預(yù)計(jì)也可以使用應(yīng)用例如前述的聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、丙烯酸、熱熔體或聚氨酯的其他粘合劑的類似結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，如果需要，在襯底870的底面還可安置如前所述的增阻涂層。
正如前文所述，預(yù)期通過(guò)將穩(wěn)定元件緊密地整合到簇絨初級(jí)絨面織物的初級(jí)襯底上，即可獲得額外的穩(wěn)定性。整合這樣結(jié)構(gòu)的示范性實(shí)施方案如圖19A、19B和19C所示，其中與前文所述相同的組分用900系列內(nèi)的相應(yīng)的旁注數(shù)字表示。如所示的那樣，簇狀圈絨結(jié)構(gòu)910A和簇狀割絨結(jié)構(gòu)910B、910C包括在初級(jí)襯底922上簇生的起絨紗線920、921、921’，該初級(jí)襯底在其中整合了初級(jí)襯底穩(wěn)定層923，例如紡織或無(wú)紡材料或稀松布。初級(jí)襯底穩(wěn)定層923可通過(guò)針刺或壓制操作連接到初級(jí)襯底922上。另外，通過(guò)將熱活化粘合纖維整合到無(wú)紡結(jié)構(gòu)中，可在結(jié)構(gòu)之間獲得點(diǎn)粘結(jié)。在利用含有初級(jí)襯底穩(wěn)定層的結(jié)構(gòu)的情況下，由于增強(qiáng)的初級(jí)襯底922、923被賦予的穩(wěn)定性，預(yù)期如果需要，可基本減少或完全去除預(yù)涂層924和/或增強(qiáng)材料958。當(dāng)然，如果需要，在襯底970的底面還可安置如前所述的增阻涂層。
可以理解，盡管二級(jí)襯底或毛氈可焰層壓到緩沖材料的底面，但是如果需要，預(yù)期也可使用其他附著機(jī)制。僅作為例子，預(yù)期二級(jí)襯底可通過(guò)一層或多層例如前述熱熔粘合劑或類似物的粘合劑，附著到緩沖材料的底面。覆蓋于底層地板1011的表面覆蓋元件的示范性割絨結(jié)構(gòu)1010A、1010B如圖20A和20B所示，其中相應(yīng)于前述的元件用1000系列內(nèi)的相應(yīng)的旁注數(shù)字表示。
根據(jù)圖21所示的另一個(gè)實(shí)施方案，它與圖13D相對(duì)應(yīng)，負(fù)載分配層的增強(qiáng)材料或?qū)?58被去除。在這個(gè)實(shí)施方案中，粘結(jié)層160起著負(fù)載分配層的作用。
與圖13D相對(duì)應(yīng)的圖22，圖示了另一個(gè)實(shí)施方案，其中圖13D中毛氈或其他材料的襯底層170被去除。
與圖19相對(duì)應(yīng)的圖23，是另一個(gè)實(shí)施方案，預(yù)涂層924、粘結(jié)層960、增強(qiáng)層958、和襯底層970被去除。泡沫層978可以粘附到初始地毯織物921’、922、923上，例如，通過(guò)焰層壓，或通過(guò)直接以濕的或未固化的狀態(tài)施加于其上然后再固化的方法。
根據(jù)本發(fā)明的地面材料系統(tǒng)的表面覆蓋元件，優(yōu)選適合于被有很少甚至沒(méi)有地板安裝經(jīng)驗(yàn)的使用者在住宅環(huán)境下安裝。為了改善安裝的簡(jiǎn)易性，安置于底層地板上的表面覆蓋元件優(yōu)選在安裝到位后，不需要再單獨(dú)使用粘合劑，而防止在底層地板上滑動(dòng)。但是，優(yōu)選表面覆蓋元件易于從底層地板上垂直移除，以便于安裝過(guò)程中的更換或調(diào)換位置?？梢岳斫?，多次將表面覆蓋元件提起和移動(dòng)到底層地板上的不同位置，而不受損害表面覆蓋元件或底層地板，該能力可能是沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的安裝者尤其需要的。另外，在住宅環(huán)境下，在安裝一段時(shí)間后，將弄臟的或損壞的表面覆蓋元件移除和更換或清洗的能力，也是需要的。因此，根據(jù)潛在優(yōu)選的實(shí)踐，襯底上的任何增阻涂層優(yōu)選具有以下特征，即它們不會(huì)永遠(yuǎn)粘合在底層地板之上。另外，還希望增阻涂層不會(huì)持久地與自身粘附，從而避免背對(duì)背包裝(圖25)時(shí)出現(xiàn)不利的塊狀粘附。更進(jìn)一步，希望任何增阻涂層都不應(yīng)粘附在初級(jí)地毯織物表面，從而在表面覆蓋元件成卷儲(chǔ)存或正面對(duì)背面堆放(圖26)時(shí)，避免不利的持久粘附。也就是說(shuō)，增阻涂層優(yōu)選能提供橫向握持力，而很少或沒(méi)有垂直的粘著力，并且很少或不會(huì)粘著其自身或初級(jí)絨面織物的表面。
對(duì)于各種增阻涂層材料，可依照下列程序，通過(guò)實(shí)施滑動(dòng)摩擦和阻滯試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。
摩擦試驗(yàn)是將一塊3”×3”大小的涂層方塊地毯放置在平滑表面上(一片薄板狀的木樣地板)進(jìn)行的。以每秒～10度的速率抬升平滑表面的一端?？倢⒎綁K地毯的中心置于距支點(diǎn)10英寸處。記錄方塊地毯開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的角度。樣本上沒(méi)有施加重力或壓力，兩者的表面在測(cè)量進(jìn)行前用肉眼檢查都是干凈的。允許誤差是5度。
瞬時(shí)阻滯試驗(yàn)是通過(guò)將兩塊同樣涂層的3”×3”大小的方塊地毯背對(duì)背放置，并施以5磅重量1分鐘而進(jìn)行的。用一條鋁箔遮蓋一邊的1/2英寸。應(yīng)用AMETEK的AccuForce III測(cè)力計(jì)，測(cè)量將兩個(gè)樣本拉開(kāi)所需的力。
在70℃(158°F)的高溫阻滯試驗(yàn)是通過(guò)將兩塊同樣涂層的3”×3”大小的方塊地毯背對(duì)背放置，在70℃烘箱內(nèi)，施以6.25磅重量至少16小時(shí)而進(jìn)行的。用一條鋁箔遮蓋一邊的1/2英寸。在將樣本從烘箱中取出后，冷卻樣本。通過(guò)應(yīng)用AMETEK的AccuForce III測(cè)力計(jì)，牽拉方塊地毯遮蓋一側(cè)邊緣的地毯簇絨將其拉開(kāi)。記錄分離方塊地毯所需的峰值力。
再粘附摩擦試驗(yàn)用于測(cè)定地毯增阻涂層或夾持層的可重復(fù)使用性。將一塊3”×3”大小的涂層地毯放置在一塊干凈的薄片狀木樣地板上，施以5磅重量。30秒后，地毯及其所施加的重量被移到地板上的一個(gè)新的部位。重復(fù)上述步驟，地毯共接觸5個(gè)位置。然后記錄如上所描述的摩擦試驗(yàn)的結(jié)果。
上述每項(xiàng)測(cè)試都是在與下面提出的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)基本一致的方塊地毯樣本上進(jìn)行的。樣本1的涂層是國(guó)家淀粉化學(xué)公司(NationalStarch & Chemical)銷售的商標(biāo)為MULTILOCK 454A的乳膠。樣本2的涂層是羅門哈斯公司(Rohm and Haas)銷售的商標(biāo)為ROBONDPS-68的乳膠。樣本3的涂層是空氣化工產(chǎn)品公司(Air Products andChemicals)銷售的商標(biāo)為AIRFLEX TL12的乳膠。樣本5的涂層是富樂(lè)公司(H.B.Fuller)銷售的商標(biāo)為HL6102的熱熔粘合劑。對(duì)照樣本5無(wú)涂層。結(jié)果列于下表。


根據(jù)這些試驗(yàn)，可以得出這樣的結(jié)論，樣本1和2顯示出潛在理想的摩擦和抗阻滯特性，樣本4也有足夠的摩擦和抗阻滯特性，樣本3是不合需要的。當(dāng)然，該樣本測(cè)試僅僅是代表性的，其他合適的涂層材料也無(wú)疑存在。示范性的材料可包括不同種類的乳膠和熱熔材料，前者包括丙烯酸、EVA、SBR、和類似物，后者包括聚烯烴、EVA、SBR、聚酰胺、和類似物。潛在優(yōu)選的涂層材料可包括熱熔體和乳膠。干添加范圍優(yōu)選小于每平方米約65gms，更優(yōu)選小于每平方米約30gms，最優(yōu)選小于每平方米約20gms。
可通過(guò)多種方法，包括輥涂、噴涂、浸漬、粉末涂覆、和印花方法，將增阻涂層或夾持減少涂層涂布于表面覆蓋元件的背面。施用涂層后，依照所選擇的涂布方式，可以應(yīng)用干燥或固化處理。
根據(jù)另外一個(gè)測(cè)試程序，瞬時(shí)阻滯試驗(yàn)是通過(guò)將兩塊同樣涂層的3”×3”大小的方塊地毯背對(duì)背放置，施以5磅重量1分鐘而進(jìn)行的。用一條鋁箔遮蓋一邊的1/2英寸。應(yīng)用AMETEK的AccuForce III測(cè)力計(jì)，測(cè)量將兩個(gè)樣本拉開(kāi)所需的力。
70℃阻滯試驗(yàn)是通過(guò)將兩塊同樣涂層的3”×3”大小的方塊地毯背對(duì)背放置，在70℃烘箱內(nèi)，施以6.25磅重量至少16小時(shí)而進(jìn)行的。用一條鋁箔遮蓋一邊的1/2英寸。在將樣本從烘箱中取出后，冷卻樣本。通過(guò)應(yīng)用AMETEK的AccuForce III測(cè)力計(jì)，牽拉方塊地毯遮蓋一側(cè)邊緣的地毯簇絨將其拉開(kāi)。記錄分離方塊地毯所需的峰值力。
摩擦試驗(yàn)是將一塊3”×3”大小的涂層方塊地毯放置在平滑表面上(一片薄片狀木樣地板或一片干凈的玻璃)，然后以每秒～10度的速率抬升平滑表面的一端?？倢⒎綁K地毯的中心置于距支點(diǎn)10英寸處。樣本上沒(méi)有施加重力或壓力，兩者的表面在測(cè)量進(jìn)行前用肉眼檢查都是干凈的。記錄方塊地毯開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的角度。允許誤差是5度。
壓敏摩擦試驗(yàn)是通過(guò)在玻璃上的一塊3”×3”大小的涂層地毯上施以5磅重量30秒而進(jìn)行的。在移除重力后，進(jìn)行斜板摩擦試驗(yàn)。
再粘附摩擦試驗(yàn)用于測(cè)定地毯夾持層的可重復(fù)使用性。將一塊3”×3”大小的涂層地毯放置在一塊干凈的薄片狀木樣地板或一片干凈的玻璃上，施以5磅重量。30秒后，地毯及其所施加的重量被移到地板上的一個(gè)新的部位。重復(fù)上述步驟，地毯共接觸5個(gè)位置。然后記錄如上所描述的摩擦試驗(yàn)的結(jié)果。
玻璃粘附試驗(yàn)是應(yīng)用Ametek的AccuForce III測(cè)力計(jì)測(cè)量。在位于玻璃上的3”×3”大小的有背側(cè)涂層的地毯樣本上施加5磅重量，持續(xù)30秒。記錄通過(guò)拉扯邊緣將樣本拉離玻璃所需的峰值力。
所用材料包括乳膠(丙烯酸、EVA、SBR等)和熱熔體(聚烯烴、EVA、SBR、聚酰胺等)“粘合劑”，其特征如下。
·干添加范圍應(yīng)優(yōu)選＜65gsm，更優(yōu)選＜30gsm，最優(yōu)選＜20gsm。
·帶有一些粘性(垂直粘附)的高摩擦和低阻滯之間的獨(dú)特的平衡。這些特性通?；ハ嘞拗?。
·“粘合劑”通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的涂膠輥施加，但其他施加方法包括噴涂、擠壓/熔珠、起泡、刀涂等。

所有地毯樣本(3”×3”)重22-24克。
乳膠1＝國(guó)家淀粉化學(xué)公司Multilock 454A乳膠2＝羅門哈斯公司Robond PS-68乳膠3＝空氣化工產(chǎn)品公司Airflex TL12熱熔體1＝富樂(lè)公司，HL 6102熱熔體2＝富樂(lè)公司，HL 5062(當(dāng)前產(chǎn)品)熱熔體3＝The Reynolds Company，Reynco 53-343盡管優(yōu)選增阻涂層或化學(xué)處理，但預(yù)計(jì)也可使用其它可釋放的粘合劑或材料，例如雙面膠帶、鉤或環(huán)形可釋放材料、噴霧粘合劑、和類似物。
可以理解，由于本發(fā)明的地面材料系統(tǒng)的表面覆蓋元件是用來(lái)支撐在其表面行走的用戶，所以，可能希望在表面覆蓋結(jié)構(gòu)的各種成分中提供可控程度的緩沖，從而為用戶提供可控程度的減震。相信總體結(jié)構(gòu)的緩沖功能來(lái)源于初級(jí)絨面織物112向外突出的紗線，以及位于應(yīng)力分配層157下方的泡沫或其他緩沖材料178。因而，絨頭結(jié)構(gòu)和緩沖材料在負(fù)荷下應(yīng)以充分的變形性為特征，從而獲得最終所希望的壓縮程度。
可以理解，壓縮性能可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)力偏斜試驗(yàn)，例如ASTM標(biāo)準(zhǔn)D-3574 Test C列出的壓力偏斜試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。僅作為非限制性的例子，為了提供合適程度的緩沖，如住宅應(yīng)用可能需要的，相信形成表面覆蓋元件的整個(gè)多層結(jié)構(gòu)110A-D，優(yōu)選以如下抗壓模量為特征，即當(dāng)經(jīng)受約150至約1000磅/平方英寸的負(fù)荷時(shí)，被壓縮至少60％。
正如前面所指出的那樣，并且根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方案，一旦將表面覆蓋元件安裝于底層地板上，優(yōu)選在鄰近表面覆蓋元件之間沒(méi)有可見(jiàn)的接縫。相信減少可見(jiàn)接縫外觀的能力，可通過(guò)將表面覆蓋元件的紗線染色、表面特征和邊緣切割特征結(jié)合而得到加強(qiáng)。
就染色而言，預(yù)計(jì)單個(gè)表面覆蓋元件的表面可以圖案化或染成基本一致的顏色。在表面覆蓋元件供住宅使用的情況下，可能更優(yōu)選基本一致的染色，以減少安裝的復(fù)雜性。但是，相信石南色或雜色的染色可以用于減少接縫的顯現(xiàn)。使用這種石南色的染色方案，在2002年5月3日提交的未決美國(guó)專利申請(qǐng)10/139,019和2002年6月11日提交的未決美國(guó)專利申請(qǐng)10/167,185中公開(kāi)，其內(nèi)容在此全部引入作為參考。
至于表面特征，接縫隱藏相信是邊緣的紗線長(zhǎng)度和紗線的填充特征共同作用的結(jié)果。而紗線的填充特征又是位于邊緣的紗線的體積和紗線的正常密度共同作用的結(jié)果。術(shù)語(yǔ)“正常密度”是指在裁減所帶來(lái)的任何損害發(fā)生之前的占據(jù)密度。
下表概括了示范性的和潛在優(yōu)選的簇絨結(jié)構(gòu)絨面織物的結(jié)構(gòu)特征，相信這一結(jié)構(gòu)提供了掩蓋不同組合塊之間接縫所需的表面特征。
正如前面所提到的，使用的紗線優(yōu)選引入很大程度的捻度，由于紗線頂端的紐結(jié)，增加了紗線的體積?？梢岳斫?，這種紐結(jié)造成了一個(gè)現(xiàn)象，那就是自然生成的絨頭高度實(shí)際上小于起絨紗線的展開(kāi)長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，每一起絨紗線個(gè)體可被拉直伸展超過(guò)周圍的絨頭紗線的高度。正如前面所指出的，這一現(xiàn)象為初級(jí)絨面織物增添了充足的緩沖效應(yīng)。這種紐結(jié)還使部分絨頭紗線緊鄰表面覆蓋元件的邊緣，從而延伸了外側(cè)邊緣，并與緊鄰的表面覆蓋元件上的邊緣紗線向外延伸部分混合。為了提供這種交叉橋接接合，初級(jí)絨面織物中的紗線優(yōu)選具有以下特征，在初級(jí)襯底上的展開(kāi)長(zhǎng)度范圍在約0.25英寸或更高，更優(yōu)選在約0.4至約1.5英寸范圍內(nèi)，最優(yōu)選約0.6英寸的范圍。在這方面，應(yīng)該明白術(shù)語(yǔ)“展開(kāi)長(zhǎng)度”指初級(jí)襯底上的紗線被拉直時(shí)的紗線長(zhǎng)度。
為了減少接縫的顯現(xiàn)，應(yīng)避免對(duì)緊接著邊緣區(qū)域的起絨紗線造成實(shí)質(zhì)性的損害，相信這也是重要的。也就是說(shuō)，邊緣的紗線在切割時(shí)優(yōu)選沒(méi)有經(jīng)過(guò)修剪的或從初級(jí)襯底上拉出來(lái)的。為了評(píng)估整合有絨面織物覆蓋物的表面覆蓋元件邊緣的完整性，開(kāi)發(fā)了如下程序。
1.排列待分析的元件，使得關(guān)注的邊緣能夠容易地在9×顯微鏡下觀察。樣本必須能夠在顯微鏡下平穩(wěn)地移動(dòng)，從而在有效的長(zhǎng)度內(nèi)(例如至少6英寸或更長(zhǎng))計(jì)數(shù)。確定一個(gè)合適的邊緣長(zhǎng)度，根據(jù)這個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行的計(jì)數(shù)。測(cè)量該長(zhǎng)度，并為進(jìn)行的觀測(cè)設(shè)立起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。
2.從待測(cè)量的距離的一端開(kāi)始，沿著那個(gè)長(zhǎng)度從一個(gè)紗線到另一個(gè)紗線連續(xù)的移動(dòng)。逐個(gè)檢查沿著該長(zhǎng)度的紗線。
3.檢查時(shí)，只考慮那些緊鄰著或涉及實(shí)際切割的紗線。不在邊緣的紗線(例如在另一邊)是不適合計(jì)數(shù)的。切割于表面下方(在粘合材料內(nèi))的紗線和沒(méi)有突出長(zhǎng)絲的紗線不考慮在這種計(jì)數(shù)之內(nèi)。
4.根據(jù)需要，輕輕地移動(dòng)每一根紗線，確定組成它的任何長(zhǎng)絲是否被切割。如果多于三根長(zhǎng)絲被完全切斷，這一紗線被確定為“切割”紗線并如此計(jì)數(shù)。
5.確定那個(gè)特殊紗線的“切割狀態(tài)”(切割或未切割)，然后移動(dòng)到相鄰的下一個(gè)紗線。持續(xù)進(jìn)行直至達(dá)到你想計(jì)數(shù)的那段距離的末端。
6.通過(guò)將損傷的(切割)紗線總數(shù)除以涉及邊緣的測(cè)量距離，計(jì)算那個(gè)邊緣每單位長(zhǎng)度的切割數(shù)。
根據(jù)上述方法評(píng)估的邊緣特征，優(yōu)選邊緣低于約50％的絨頭被切割，更優(yōu)選邊緣低于約40％的絨頭被切割，最優(yōu)選邊緣低于約25％的絨頭被切割。
為了防止邊緣紗線被切割，預(yù)期可通過(guò)使用控制深度的背面切割，將每個(gè)表面覆蓋元件從較大尺寸的前體或復(fù)合物上印壓或切割，例如，使用可移位沖擊板61進(jìn)行控制深度沖切(圖24A、24B)，該沖擊板61在切割時(shí)展開(kāi)(圖24B)，這樣，在切割操作時(shí)，大量的支持栓元件63限定圍繞切割邊緣的支撐表面。優(yōu)選的沖切刀片是有圓齒的或有鋸齒的鋼刀模。例如激光、水注、旋轉(zhuǎn)往復(fù)式刀片、帶鋸等的其他切割方式也可以使用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用圖24A和24B所示的沖切工序，緊鄰所得分段材料邊緣附近的割絨百分比，可以顯著地減少。僅作為例子，下表列出對(duì)示范性簇絨材料從背面進(jìn)行控制深度的切割，相比于同樣的簇絨材料完全從正面進(jìn)行切割的分析結(jié)果。使用上面概述的程序進(jìn)行分析。
割絨評(píng)估

*紗線彎向邊緣的端。
**紗線彎離邊緣的端。
因此，通過(guò)結(jié)合控制深度的背面切割，即從初級(jí)襯底而非正面紗線切割，接近邊緣的簇絨的損壞可以基本減少到約25％或更低。
盡管已經(jīng)圖示和說(shuō)明了各種潛在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，但是，預(yù)計(jì)在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以存在很大范圍的其它選擇。僅作為非限制性的例子，下面的表和實(shí)施例詳細(xì)描述了如前面所述的表面覆蓋復(fù)合物中每一組分的各種預(yù)期變式。
表A


本發(fā)明可通過(guò)下面的非限制性實(shí)施例進(jìn)一步理解實(shí)施例1-5下面的實(shí)施例列出產(chǎn)品規(guī)格或總體的地面覆蓋復(fù)合物結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例1(A) (B)


實(shí)施例2(A) (B)


實(shí)施例3(A) (B)


實(shí)施例4(A) (B)


實(shí)施例5(A) (B)


表B住宅用組合塊-鑲嵌地塊

(A) (B)


表C住宅用組合塊范圍/可選擇對(duì)象


表D(A) (B) 范圍



比較例6-17在下面的比較例中，樣本如下測(cè)試


比較例6用修正到測(cè)量60％壓縮時(shí)讀數(shù)的ASTM標(biāo)準(zhǔn)D3574Test C(壓應(yīng)力偏斜試驗(yàn))測(cè)量不同樣本的表面壓縮。結(jié)果列表如下。

比較例7除了抗壓模量是針對(duì)整個(gè)樣本復(fù)合物之外，在其他所有方面重復(fù)實(shí)施例6的程序。

比較例8除了應(yīng)力是在50％壓縮的條件下測(cè)量之外，重復(fù)實(shí)施例6的程序。樣本被檢測(cè)部分僅包含泡沫墊、玻璃纖維增強(qiáng)層和熱熔體粘結(jié)層。

比較例9除了應(yīng)力是在50％壓縮的條件下測(cè)量之外，在其他所有方面重復(fù)實(shí)施例6的程序。

比較例10測(cè)量不同樣本的壓縮復(fù)原性能。在檢測(cè)樣品上施加200磅的恒力。進(jìn)行兩個(gè)完整的施加和解除周期，記錄每一個(gè)周期的負(fù)荷模量。根據(jù)下面的公式，第一個(gè)周期與第二個(gè)周期之間的樣本變化的平均百分比結(jié)果如下。


比較例11通過(guò)在拉力測(cè)驗(yàn)機(jī)上加載2英寸寬的條帶，測(cè)量它的延長(zhǎng)百分率，來(lái)檢測(cè)各樣本的二維空間穩(wěn)定性。

比較例12
這個(gè)實(shí)施例的程序提供了抗變形的測(cè)量，例如由于地毯一側(cè)受到剪切力，該變形可使方塊地毯由正方形變?yōu)樘菪?。利用MTS’s Testwork4軟件控制的Sintech l/s機(jī)械測(cè)試儀收集檢測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)樣本受到剪切力作用時(shí)，測(cè)量剪切所需的力與樣本一端的位移的關(guān)系。更具體地說(shuō)，1.該裝置包括兩個(gè)水壓顎，兩者之間有2.5英寸的橫向間隙。其中一個(gè)顎是固定的，另一個(gè)附著在Sintech機(jī)械測(cè)試儀的可移動(dòng)頭上。在可移動(dòng)頭上使用500磅的測(cè)壓元件。
2.用沖摸切制成2×8英寸的地毯條。該地毯樣本以長(zhǎng)邊方向水平加載。水壓顎之間的間隙是2.5英寸，以使5.5英寸的地毯樣本的每邊由兩個(gè)水壓顎牢固地抓持(對(duì)稱地)。
3.兩個(gè)水壓顎開(kāi)始時(shí)設(shè)置在相同高度(兩者之間具有2.5英寸橫向的間隙)?？梢苿?dòng)顎從與固定顎相同的高度經(jīng)過(guò)0.5英寸位移循環(huán)，先高于固定顎，然后低于固定顎，然后再回到其起始點(diǎn)。這定義為一個(gè)變形周期。
4.隨著剪切變形循環(huán)的進(jìn)行，記錄應(yīng)力與循環(huán)位移的關(guān)系。數(shù)據(jù)顯示出一種遲滯現(xiàn)象。
5.為了測(cè)量地毯的初始剪切模量，剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系的斜率從0-0.08英寸位移數(shù)據(jù)計(jì)算。所得的初始模量數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行樣本尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。
6.為了計(jì)算在變形周期中消耗的能量(或功)，計(jì)算了前進(jìn)和后退剪切變形曲線之間的面積(曲線是滯后的)。所得消耗能量的數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行樣本尺寸標(biāo)準(zhǔn)化。
所得結(jié)果列于下表。

比較例13各樣本在地板表面毗連且無(wú)可見(jiàn)接縫的能力，作為展開(kāi)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行評(píng)估，稱作接縫性能(Seamability)指數(shù)。
接縫性能指數(shù)定義為接縫在數(shù)字影像上其數(shù)學(xué)可見(jiàn)度。RGB數(shù)字影像通過(guò)使用Javelin電子色度芯片II(Javelin Electronics ChromachipII)model JE3462RGB相機(jī)的手動(dòng)模式捕獲。所用光源是熒光室內(nèi)燈。通過(guò)調(diào)整鏡頭的光圈設(shè)置照明度。在Adobe Photoshop 6.0中檢查影像的RGB柱狀圖，以確保在0或255(8位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存)沒(méi)有像素丟失。相機(jī)置于樣本上方33英寸處，獲取480×640像素分辨率、跨度約8.5×11.5英寸的圖像。將地毯接縫在圖像內(nèi)排列，并與圖像的一邊平行，以使線可以在整個(gè)圖像內(nèi)沿一個(gè)方向均分。對(duì)于非線性的接縫，使用Adobe Photoshop 6.0逐段剪切圖像，再將接縫粘貼成直線。通過(guò)平行于接縫放置接縫形狀的標(biāo)記，可以將接縫的形狀在圖像內(nèi)標(biāo)記。
為了準(zhǔn)備圖像，使用兩塊同樣的組合塊。這兩塊組合塊以各種可能的構(gòu)造進(jìn)行縫接，且該組合塊簇生方向朝同一個(gè)方向。為了將接縫做成已知的構(gòu)造，以巧妙手段將接縫垂直于接縫刷向同一個(gè)方向。
由于伸出的簇絨、印花的圖案、三維變形等的隱藏作用，接縫難于辨別。為了量化接縫，必須量化由于圖像上接縫對(duì)于地毯背景的平均色彩值的偏差。因?yàn)椴豢紤]接縫，僅僅由于地毯上簇絨(或毛圈)的亮點(diǎn)或暗點(diǎn)或者其他圖案、印花等，即可造成地毯圖像中的差異，因此地毯接縫的圖像中至少有兩種類型的變化性。在沒(méi)有接縫時(shí)，使用相對(duì)于平均色彩值的色差的標(biāo)準(zhǔn)偏差，使地毯內(nèi)在的可變性特征化(沒(méi)有接縫情況下)。由于地毯的簇絨、毛圈、印花或物理特征會(huì)引起數(shù)字圖像的像素值在小范圍內(nèi)迅速變化，所以使用數(shù)據(jù)平均來(lái)獲得帶有相對(duì)于噪聲(地毯背景的可變性)值較大信號(hào)(接縫)的數(shù)據(jù)。接縫性能的計(jì)算是根據(jù)在單一方向沿著平行于接縫的8英寸直線的平均數(shù)據(jù)。此分析通常用于地毯基材，其中地毯背景是一種顏色，或者其中紋理或印花具有在本測(cè)試規(guī)程所用的8英寸樣本間隔內(nèi)均分成一致背景的趨勢(shì)。
將RGB圖像文件在Adobe Photoshop 6.0中轉(zhuǎn)化為Adobe Lab空間。每個(gè)L、a和b像素密度數(shù)據(jù)在圖像中沿著平行于接縫方向的8英寸距離分別平均化，生成每個(gè)通道中平均密度的譜線輪廓。這樣就顯示出與結(jié)構(gòu)相關(guān)的接縫信息。通過(guò)沿譜線輪廓均分所有像素值(除了接縫上的)，從這個(gè)譜線輪廓上可以推算出地毯的平均L、a和b值。可以計(jì)算出沿著這條線的相對(duì)于平均值的偏差，從而得到(L-Lavg)、(a-aavg)和(b-bavg)線性數(shù)據(jù)。然后，用色差公式將(L-Lavg)、(a-aavg)和(b-bavg)線性數(shù)據(jù)結(jié)合。
？E(色差)＝((L-Lavg)2+(a-aavg)2+(b-bavg)2)1/2接著從ΔE線性譜(除了反映接縫的線區(qū)域)計(jì)算出地毯結(jié)構(gòu)ΔE的標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)。然后，找到ΔE線上的相對(duì)于平均值的最大偏差(ΔE)點(diǎn)。記錄該ΔE的值。然后計(jì)算最大偏差(ΔE)與標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)的比值，作為接縫是否存在的測(cè)量依據(jù)。ΔE/δ的值也給出了對(duì)接縫的數(shù)字量化的測(cè)量。由于標(biāo)準(zhǔn)偏差的定義方式，3或更小的接縫性能指數(shù)，可能只是地毯背景(95％的機(jī)率)。這意味著這里沒(méi)有接縫存在。大的接縫性能指數(shù)意味著那里可能存在接縫。指數(shù)越大，接縫越明顯。在Image Pro Plus 4.5中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。用標(biāo)準(zhǔn)線性均分工具將數(shù)據(jù)線性均分。使用Image Pro Plus宏語(yǔ)言內(nèi)部寫入的宏命令，從譜線輪廓計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差(δ)和最大偏差(ΔE)。
結(jié)果列于下表。

比較例14對(duì)沿著各樣本周緣的相關(guān)簇絨覆蓋進(jìn)行測(cè)量。
為了本實(shí)施例的目的，將“簇絨覆蓋”定義為由超過(guò)外部邊緣產(chǎn)生的不可視平面的簇絨紗線所形成的區(qū)域，它垂直于方塊地毯襯底，能通過(guò)電子圖像捕獲和計(jì)算機(jī)圖像分析進(jìn)行測(cè)量。
樣本制備1.用8英寸中等剛毛刷子提供垂直于周緣的適度壓力，刷簇絨表面，以使簇絨覆蓋最大化。
圖像捕獲2.將方塊地毯(簇絨面朝上)放置在玻璃掃描儀底板上，使用全長(zhǎng)掃描表面。
3.使用Umax’s Magic Scan軟件，應(yīng)用默認(rèn)設(shè)置捕獲掃描圖像。
4.所有樣本均用200dpi掃描，以真彩色RGB tif圖像保存。
5.使用Adobe Photoshop 6.0版軟件將圖像轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)ab彩色空間，將圖像分割成三張，每一張代表Lab彩色空間上的一個(gè)軸。
6.然后，用Image Pro Plus 4.5版圖像分析軟件打開(kāi)最新保存的三張圖像。
7.旋轉(zhuǎn)圖像，使邊緣在顯示器上呈水平位顯示。
8.隨后，涉及所關(guān)注區(qū)域(簇絨覆蓋區(qū)域)最大像素圖像數(shù)據(jù)的色彩通道圖像，依照檢測(cè)的區(qū)域尺寸的最大和最小參數(shù)以及灰度值，自動(dòng)地分界。
9.然后測(cè)量所檢測(cè)各個(gè)區(qū)域以確定區(qū)域尺寸，隨后沿寬度(圖像的最長(zhǎng)方向-代表方塊地毯邊緣長(zhǎng)度)進(jìn)行劃分，得到沿著被掃描的方塊地毯邊緣長(zhǎng)度的以毫米距離均分的簇絨覆蓋。
典型的方塊地毯的所有四邊的結(jié)果列于下表。
簇絨覆蓋


比較例15進(jìn)行下列程序，評(píng)估質(zhì)量(切割地毯復(fù)合物的直線性)以及邊上切割形狀的“精度”。
1.通過(guò)使用沖切機(jī)，從地毯方塊上沿關(guān)注的接縫切割代表性的塊而制備樣本。除非沖切的接縫是想要的接合處，否則注意沖模不要接觸待評(píng)估的接縫(商業(yè)的切割邊緣)。
2.沿著所關(guān)注的接縫接合處，從地毯表面刮掉簇絨紗線，以確保它們不影響測(cè)量。這些紗線從所關(guān)注的地毯邊緣削掉至少1/2英寸的距離。
3.將兩個(gè)方塊地毯邊緣正面朝下放置在燈箱上(我們使用Hall Productions的Back Light，Model HPE1218)，以使燈箱照亮所關(guān)注的組合塊邊緣形成的接縫。任何沿著組合塊邊緣不直接接觸的接縫處，允許光線透過(guò)接合點(diǎn)。
4.帶有燈箱背部照明的接縫通過(guò)CCD相機(jī)成像。我們使用Javelin電子色度芯片II model JE3462RGB相機(jī)手動(dòng)模式。通過(guò)使用相機(jī)鏡頭的光圈設(shè)置數(shù)字圖像的照明度。在Adobe Photoshop 6.0中檢查影像的RGB柱狀圖，以確保在0或255(8位數(shù)據(jù)儲(chǔ)存)沒(méi)有像素丟失。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成Adobe Lab彩色模式。調(diào)整透過(guò)接縫的光線，以使它的Adobe L值接近255，并且無(wú)信號(hào)削弱。將相機(jī)置于樣本上方28英寸處，捕獲480×640的像素分辨率。
5.為了確保正確的空間校準(zhǔn)，在圖像的水平和垂直方向上放置標(biāo)尺。這使像素值與長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。
6.為了確保從接縫襯出來(lái)的光與方塊地毯襯底之間良好的數(shù)字對(duì)比，在方塊地毯(平均數(shù)字計(jì)數(shù)值70，所有值＜128)的背面放置黑紙(接縫形形狀)，由此盡可能多的遮蓋地毯襯底，而不削弱通過(guò)接縫的光線。
7.將兩片方塊地毯用手輕輕地壓在一起，然后再慢慢地松開(kāi)。
8.捕獲所得接縫的圖像，將其轉(zhuǎn)化為Adobe Lab彩色模式，并分割成獨(dú)立的L、a和b圖像。L圖像單獨(dú)用于評(píng)估。
9.應(yīng)用Image Pro Plus 4.5計(jì)量數(shù)字計(jì)數(shù)大于128(代表通過(guò)接縫的傳輸強(qiáng)度)的像素?cái)?shù)目。這其實(shí)是一種面積計(jì)算，但它與像素?cái)?shù)目直接相關(guān)。還使用軟件測(cè)量接縫的長(zhǎng)度。
10.使用光像素的面積(在接縫之間沒(méi)有良好接觸的區(qū)域)和成像的接縫長(zhǎng)度，計(jì)算每單位接縫長(zhǎng)度的平均非接觸寬度。
該評(píng)估結(jié)果圖示于圖27。
比較例16為了評(píng)估各樣本絨面的相對(duì)松密度，測(cè)量了從初級(jí)襯底到絨頭紗線頂端的正常絨毛層高度。同時(shí)測(cè)量了從初級(jí)襯底起的完全展開(kāi)的平均紗線長(zhǎng)度。然后以展開(kāi)紗線的長(zhǎng)度與正常絨毛高度的比值計(jì)算松密度指數(shù)。隨后使用下面的公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度。
m/p其中m＝基于刮削的代表性區(qū)域計(jì)算一平方碼初級(jí)襯底上的紗線質(zhì)量；p＝絨頭高度的碼數(shù)各樣本的分析結(jié)果列于下表。
絨頭松密度特征


*毛圈切割和測(cè)量。
**基于證實(shí)的絨頭重量由制造商報(bào)告的值。
比較列17將每個(gè)樣本的兩塊組合塊切割成約6”寬和10”長(zhǎng)，最初的組合塊外部一個(gè)6”邊緣不改動(dòng)。將兩個(gè)未改動(dòng)的邊放在一起形成接縫并固定。應(yīng)用帶有5.62磅測(cè)壓元件的MTS Sintech 1/S材料檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)接縫，以3.94英寸/分鐘拉耙子(Long Tooth Undercoat Rake Just for Dogs)。該耙子重3.1盎司，并具有沿著3-7/8”長(zhǎng)度等分隔開(kāi)的20個(gè)11/16”長(zhǎng)的齒。將耙子拖過(guò)接縫，以使耙子齒的行在6英寸總長(zhǎng)度中，與接縫平行。記錄保持恒定速度所需的力，并標(biāo)示于圖表上作為位置函數(shù)，其中起始位置是零點(diǎn)。使用Testworks 4軟件包收集數(shù)據(jù)，每個(gè)樣本平均三個(gè)數(shù)據(jù)組。
使用Igor分析數(shù)據(jù)。忽略第一英寸的掃描，因?yàn)槟遣糠謹(jǐn)?shù)據(jù)指示令耙子開(kāi)始運(yùn)動(dòng)所需的力。得到力函數(shù)的總體極大值，然后，識(shí)別正好在極大值前的局部極小值。這兩個(gè)力值的差被稱“變幅(amplitude)”。然后，在1”和6”值之間將“變幅”除以力函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。所得的商被稱為“接縫強(qiáng)度(seam strength)”。
結(jié)果列于下表，并在示范性產(chǎn)品中顯示優(yōu)異的接縫。

盡管本發(fā)明的組裝式產(chǎn)品不限于住宅用的方塊地毯，但是，根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案，方塊地毯特別適用于住宅用市場(chǎng)，并且尤其適合用于在家庭起居室和臥室中取代鋪于闊幅墊子上的闊幅地毯。在此特定的實(shí)施方案中，優(yōu)選的方塊地毯提供的安裝，在外觀和手感上基本類似于墊子上的闊幅地毯。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的地毯產(chǎn)品或結(jié)構(gòu)可以是組合塊、長(zhǎng)條地毯、墊子、薄板、小地毯、卷制品、和類似物。例如，18”×18”組合塊、24”×24”組合塊、36”×36”組合塊、4’×6’薄板、4’×8’薄板、4’×12’薄板、2’×20’卷制品、3’×20’卷制品、4’×20’卷制品、6’×20’卷制品等。
依照本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的組裝式產(chǎn)品優(yōu)選足夠柔軟，從而可用于樓梯、墻角等處。例如，用2’×20’樓梯長(zhǎng)條地毯搭配23”×23”方塊地毯。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一個(gè)系統(tǒng)或系列或產(chǎn)品，包括方塊地毯、薄片地毯、卷式地毯等，它們具有與其他闊幅地毯產(chǎn)品匹配或協(xié)調(diào)的絨毛、紗線、圖案、設(shè)計(jì)或色彩，所以，人們可以從地毯型地面材料產(chǎn)品的完整系列中選擇匹配或協(xié)調(diào)的地面材料。
2002年7月18日提交的摘要No.5113G，名稱為“居住用地毯產(chǎn)品和方法”的共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/198,238，以及2002年5月23日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/154,187，都在此全部引入作為參考，另外，2002年7月18日提交的國(guó)際申請(qǐng)PCT/US02/22854，在此也引入作為參考。
參照?qǐng)D28和29，通過(guò)在長(zhǎng)方形的貯槽或托架2814上安放一個(gè)或多個(gè)組裝元件2812，制成獨(dú)立固定的小地毯、地毯或類似物2810。小地毯?jiǎn)卧慕M裝元件2812或成套件2810，優(yōu)選是具有絨面2816和襯墊襯底2818的底襯墊方塊地毯。托架或貯槽2814優(yōu)選是具有平坦基底2820和在其每邊具有直立邊緣或框架2822的模塑或擠壓制品。優(yōu)選地，邊緣2822的高度足夠固定組合塊并遮住組裝元件2812的襯底2818。照這種方式，單元或成套件2810具有令人滿意的外觀，并為自己動(dòng)手的用戶提供了制作小地毯的方式，例如用于硬木地板上，使用一個(gè)或多個(gè)組裝元件和適于容納組裝元件的托架。
參照?qǐng)D30-38，每個(gè)小地毯?jiǎn)卧虺商准?010、3110、3210、3310、3410、3510、3610、3710和3810分別由大量組裝元件和一個(gè)獨(dú)立的托架或貯槽形成。
例如，在圖30種，小地毯?jiǎn)卧?010包括在托架或貯槽3016中的組裝元件3012和3014。同樣，單元3110包括在長(zhǎng)方形框架3116中的長(zhǎng)方形組裝元件3112和3114。
類似地，單元3210包括安放在托架3220中的四個(gè)同樣形狀的組裝元件3212、3214、3216、3218。
盡管優(yōu)選長(zhǎng)方形或正方形組裝元件和托架，但是如圖37所示，將菱形組裝元件3712和各為三角形的組裝元件3714和3716，安置于長(zhǎng)方形托架3718中。更進(jìn)一步，圖38顯示將不同形狀的組裝元件3812、3814、3816和3818安置于正方形托架3820中。
圖28-38的單元或成套件的組裝元件優(yōu)選在其背面具有可松開(kāi)的粘合劑，其既可以使組裝元件粘附到托架基底上，同時(shí)還可以允許將組裝元件移除、重新排列、更換等。
參照?qǐng)D39-42，依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，通過(guò)作為粘合層合一種方式的薄膜層合，可以將本發(fā)明的兩或多層或復(fù)合的結(jié)構(gòu)結(jié)合。
參照?qǐng)D39和42，脫模層或襯底層4270，通過(guò)放于其間的薄膜或膠膜4282結(jié)合到襯墊層或泡沫層4278，然后通過(guò)加熱裝置4284，例如加熱的沖頭或熱油層壓機(jī)，加熱制成復(fù)合物4286。
薄膜或膠膜4282可以是0.25-10盎司/平方碼的熱活化粘合材料，例如乳膠、聚氨酯、低熔體聚酰胺(尼龍)、低熔體聚酯、低熔體聚乙烯、或類似物。例如，在72英寸或75英寸寬輥上的1.8盎司/平方碼熱活化的、規(guī)則粘附的聚酰胺層壓膜。
參照?qǐng)D40和42，復(fù)合物4286通過(guò)薄膜或膠膜4260A和熱源4288接合到穩(wěn)定層或增強(qiáng)層材料4258，形成襯底復(fù)合物4290。熱源4288優(yōu)選熱油層壓機(jī)或其他合適的熱源。薄膜4260A可以是1.0盎司/平方碼的低熔體聚酰胺或聚乙烯膜。
參照?qǐng)D41和42，襯底復(fù)合物4290通過(guò)薄膜或膠膜4260B和熱源4292接合到初級(jí)地毯表面4212，形成襯墊結(jié)構(gòu)4294，并切割為組裝式元件4200。薄膜4260B可以是4-10盎司/平方碼的低熔體聚酰胺。
泡沫層4278可以是傳統(tǒng)的泡沫墊，例如1/4英寸厚、6磅密度的再粘合泡沫薄片，并具有在其一邊層壓有聚丙烯網(wǎng)的聚乙烯膜。
應(yīng)該注意，人們可以使用焰層合、粘結(jié)層合、熱熔層合、薄膜層合或原位層合中的一種方法，將脫模層和/或穩(wěn)定層接合到泡沫層。優(yōu)選使用焰層合或薄膜層合將脫模層接合到預(yù)制成的再粘合泡沫層。
應(yīng)該理解，盡管已經(jīng)將本發(fā)明通過(guò)潛在優(yōu)選的實(shí)施方案、結(jié)構(gòu)和實(shí)際操作圖示和說(shuō)明，但是這些實(shí)施方案、結(jié)構(gòu)和實(shí)際操作僅僅是例證性的，本發(fā)明決不局限于此。更確切地，可以預(yù)計(jì)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)作出體現(xiàn)本發(fā)明原則的修改和變動(dòng)，因此，本發(fā)明預(yù)計(jì)并且是要延伸到所有可能表現(xiàn)本發(fā)明主要原則的這些修改和變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種用于住宅環(huán)境的地面材料系統(tǒng)，包括適于支撐使用者重量的底層地板；和包括多元側(cè)邊的大量正方形組裝式表面覆蓋元件，其中所述組裝式表面覆蓋元件適于以邊對(duì)邊覆蓋排列方式安置于至少部分底層地板上，該含有絨面織物表面的組裝式表面覆蓋元件包括初級(jí)基底和大量從初級(jí)基底向外凸出，并襯托出使用者所接觸的絨毛層輪廓的高捻度起絨紗線，組裝式表面覆蓋元件還進(jìn)一步包括至少一層緩沖泡沫材料，其以基本固定的位置關(guān)系固定于絨面織物表面的下方，其中絨毛層的標(biāo)準(zhǔn)絨毛密度處于約500到約4,200盎司/立方碼的范圍，其中泡沫材料層包含密度約為5-10磅/立方英尺和厚度約為4-12毫米的再粘合泡沫。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件包括分離的塊狀結(jié)構(gòu)，它適合使用者在底層地板上手工安裝。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述絨毛層的標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度處于約1500到約3500盎司/立方碼的范圍。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其中所述大量從初級(jí)基底向外凸出的紗線，在初級(jí)基底上的平均展開(kāi)長(zhǎng)度處于約0.3到約0.9英寸的范圍。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其中所述大量從初級(jí)基底向外凸出的紗線，在初級(jí)基底上的平均展開(kāi)長(zhǎng)度處于約0.4到約0.8英寸的范圍。
6.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其中所述大量從初級(jí)基底向外凸出的紗線，在初級(jí)基底上的平均展開(kāi)長(zhǎng)度處于約0.5到約0.7英寸的范圍。
7.如權(quán)利要求3所述的發(fā)明，其中所述大量從初級(jí)基底向外凸出的紗線，在初級(jí)基底上的平均展開(kāi)長(zhǎng)度約為0.6英寸。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述絨毛層的標(biāo)準(zhǔn)絨頭密度處于約2000到約3000盎司/立方碼的范圍。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)明，其中所述大量從初級(jí)基底向外凸出的紗線，在初級(jí)基底上的平均展開(kāi)長(zhǎng)度處于約0.3到約0.9英寸的范圍。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中相鄰組裝式表面覆蓋元件邊緣之間的平均累積間隙長(zhǎng)度小于0.05厘米。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件的特征在于，根據(jù)比較例14列出的程序測(cè)量，沿著所有邊緣的平均累積簇絨伸出量處于約2.6毫米到約5.4毫米的范圍。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件的特征在于，當(dāng)根據(jù)比較例13列出的程序測(cè)量時(shí)，其平均接縫性能指數(shù)不超過(guò)大約4。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件的特征在于，當(dāng)根據(jù)比較例13列出的程序測(cè)量時(shí)，其平均接縫性能指數(shù)不超過(guò)大約3。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件從絨面織物表面下方切割。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件具有適于粘附到所述底層地板上的固定層、夾持層和粘合層中的至少一層。
16.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件進(jìn)一步包括安置于緩沖材料和絨面織物表面之間的穩(wěn)定材料層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)明，其中所述穩(wěn)定材料包括玻璃。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)明，其中所述穩(wěn)定材料包括無(wú)紡玻璃薄層。
19.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件進(jìn)一步包括安置于緩沖材料和絨面織物表面之間的負(fù)載分配層。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)明，其中所述負(fù)載分配層包括聚合粘合劑。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)明，其中所述聚合粘合劑是熱熔體粘合劑。
22.如權(quán)利要求1所述的發(fā)明，其中所述組裝式表面覆蓋元件進(jìn)一步包括安置于緩沖材料和絨面織物表面之間的負(fù)載分配層，該負(fù)載分配層含有粘結(jié)層材料和穩(wěn)定材料層。
23.如權(quán)利要求22所述的發(fā)明，其中所述粘結(jié)層材料是彈性熱熔粘合劑。
24.如權(quán)利要求23所述的發(fā)明，其中所述穩(wěn)定材料是玻璃。
全文摘要
本發(fā)明提供住宅環(huán)境使用的地面材料系統(tǒng)。該地面材料系統(tǒng)包括適于支撐使用者重量的底層地板，和以邊對(duì)邊覆蓋排列方式安置于至少部分底層地板上的組裝式表面覆蓋元件。該組裝式表面覆蓋元件包括絨面織物表面，該表面具有向外凸出排列，并襯托出使用者所接觸的絨毛層輪廓的紗線。至少一層緩沖材料置于絨面織物表面下方位置并與之接觸。
文檔編號(hào)B32B27/12GK1744988SQ200380109470
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者K·B·希金斯, N·D·塞爾曼, W·蒂皮特 申請(qǐng)人:美利肯公司