无粘合剂拼块地毯以及无粘合剂拼块地毯的铺装方法

摘要

本发明描述了背面加衬垫拼块地毯以及无粘合剂铺装背面加衬垫拼块地毯的铺装方法。该拼块地毯按照严格的规格制作，在任何单个的地毯拼块中，没有角由于卷边离开地板1/16英寸或更高，拼块中没有角有比3/16英寸大的圈环。这样，基本上或完全不使用粘合剂可以完成地毯拼块的铺装，该铺装能够经受各种类型的磨损的，例如滚动运输等的苛刻条件，而不产生越过临近拼块的移动或翘起。

说明书

发明领域

总的来说，本发明涉及可以用极少的或不使用粘合剂的背面加衬垫或泡沫的拼块地毯设施，用于这种设施的背面加衬垫或泡沫拼块地毯和与用少量或不用粘合剂的背面加衬垫或泡沫拼块地毯块相关的方法。更具体地说，本发明涉及使用少量粘合剂或者不用粘合剂的基本上自由地铺设的背面加衬垫拼块地毯设施，该地毯设施在使用过程中保持它们的位置，并且能够经受滚动运输而没有不希望的横向位移。

发明背景

拼块地毯组件被广泛地用作地板覆层，因为它们提供了较幅宽地毯优越的许多优点。因为这种地毯提供了相对小的尺寸，例如通常的规格是18×18或36×36平方英寸。他们能够得到在视觉上不同的设计效果。另外，地板覆层整体的寿命能够延长，因为单个地毯拼块褪色或损伤以后可以修补或替换而无须更换整块地毯。

另外，拼块地毯的铺装在某些场合优于宽幅(即墙对墙类形)地毯的铺装，由于可以选择并切割地毯拼块使其适合于房间内的角落和不规则区域。相反，切割一大块宽幅地毯使其与房间地面精确一致，是很困难的，因为，这种切割很难一次统一许多的不规则处或角落。再有，一般认为希望在宽幅地毯铺装时把接缝的数量减少到最少，经常会有这种情况：挑选一块大的宽幅地毯用于一间特定房间的铺装。这样，除了在铺装期间对大块材料的操作困难外，还存在存储和运输的困难。

但是，到目前为止实际的实践还不可能把与拼块地毯相关的优点增加到最大限度。具体地说，传统的拼块地毯的铺装方法需使用较强的粘合剂以将地毯拼块粘合到已有的地板结构上。在一种通用的铺装方法中，铺装者用粘合剂涂布地板，使粘合剂固化，然后通过按压把地毯拼块固定在粘合剂上。典型地，这种操作方法包括将一层粘合剂铺展在整个地面表面上。

正如本领域普通技术人员很容易意识到的，这种方法要求铺装者座在或站在铺装的地毯拼块上，因为不能踏在涂粘合剂的地板上。当粘合剂正在固化时这将导致不经意中地毯拼块滑动的结果，这是由于铺装者在铺装下一块地毯时，其身体重量在移动。这本身又导致铺装外观的不规则性。而且，这种铺装方法是笨拙的，因为铺装者要用力拖动地毯拼块到达适当位置，并且最终不能实现两个相邻地毯拼块的结合点的接缝紧密。此外，这种方法有可能使得地毯在铺装过程中被铺装者损伤、弄脏。因此，铺装者的技术对拼块地毯铺装的整体品质和外观是关键因素。

与使用粘合剂铺装地毯拼块相关的另一种困难是，湿的粘合剂一般包含易挥发的有机化合物(VOC)。为了减少一些浓烈气味对铺装者潜在的健康危险，保证铺装环境有足够的通风设备以疏散粘合剂的浓烈气味通常被认为是很重要的。

用粘合剂铺装的拼块地毯的另一缺点是与粘合剂使用相关的粘合剂材料、时间和劳动力的成本。还有与地毯拼块的无效回收，修整或再使用相关的成本，因为许多拼块地毯在取出时被损坏，必须通过填埋，焚烧或其它类似方法丢弃，这些都对环境保护不利。

克服与用湿粘合剂铺装拼块地毯相关的难题，已有建议提供带有预涂粘合剂层的拼块地毯，该预涂粘合剂层由一可摘离板保护。尽管消除了一些与VOC等相关的问题，但这种方法也显示出自身的一些缺点，不能减少对材料成本和生产成本的增加。

另外，这种通常是涂层纸板形式的可摘离板在从地毯上去除之后必须进行处理。此外，如果地毯上的一部分可摘离板变得松驰，在地毯拼块底部表面的底层表面就会失去它的粘合性能，这意味着不能将这个地毯拼块的整个尺寸完全地固定到地板结构上。当这些地毯拼块必须被切割成适合于房间的角落或房间尺寸中其它不规则处时，这个问题变得特别明显。类似地，如果一部分地毯拼块可摘离板过早地变得松散，则粘合剂有可能粘到邻接的拼块上，而当随后分离这两地毯时，该一块或两块地毯拼块可能被毁坏。

预涂粘合剂的使用没有减轻与材料相关的成本或与消除粘附到地毯拼块上的粘合剂时损坏拼块地毯相关的难题。

与上面提到的粘合剂和预涂铺装方法相关的另一缺点是：要求待固定拼块地毯的地面极度清洁和干燥。任何污垢、尘土或其它外来物质的存在(以及地面的不规则性)都能够妨碍拼块地毯的正常粘合剂的粘附。

另外，粘合剂粘附的地毯拼块的取出存在自身的问题。在一些情况下，地毯拼块的移出能够导致这些地毯拼块(或地板)破损或毁坏。这在要求地毯拼块基本上不损坏，以便用于进一步处理的回收和修整用旧的地毯时是尤其不利的。另外，留在地毯拼块后面的粘合材料对整修地毯拼块的外观将造成不利影响。

这种残余的粘合剂对于粘附有地毯拼块的地板也存在问题，因为要想去掉所有残余的粘合剂不但需要增加劳动强度，而且也是很困难的。事实上，出于对当地毯拼块被移出时，粘合剂对现有地面的影响的考虑，一些业主对铺装拼块地毯犹豫不决。是否使拼块地毯被最有效的使用这是一个特别的难题。对于拼块地毯来说一个最大的优点是能够替换单块地毯而不是整个地毯。如果单块地毯或拼块的一小部分被移出，在地面上清理留下的粘合剂而对其余的地毯拼块不造成任何有害影响是十分困难的。这样就阻碍了努力扩展拼块地毯的使用，因此，它的主要优点也由于残留粘合剂的问题而被减少。

通常采用把地毯材料固定在一个相对薄而又不易变形的背衬上的正方形形式提供拼块地毯，该背衬被设计成在地板上辅助地毯拼块保持平整。由于单块地毯具有较小的周边尺寸，移动过地毯拼块区域的物体与在相邻地毯拼块的连接处的数块地毯边缘接触。相似地，滚过地毯拼块区域的物体使接触的单块地毯拼块经受侧力，使地毯拼块横向挤压贴紧的邻近地毯拼块。因此，常常导致这样的结果，侧力使地毯拼块鼓出邻接地毯拼块的边缘。由于这一原因，提供一种强力粘合剂层粘合小块地毯和地板常常被认为如此重要。

人们一直试图提供一些用于将拼块地毯粘合到地板上的粘合剂的替代物。例如，Andersen的美国专利4,731,275中描述了设计成防止侧移的拼块地毯组件。这种组件包括一层硫化到地毯层的具有多个凸起的弹性体材料和在其上提供的钉状物，以与材料基底层相匹配，如毡状纤维垫。这种组件因此要求基底层被固定到地板上，这将显著地增加铺装成本。此外，尽管Andersen专利声称致力于解决与地板上粘合剂去除相关难题，但该方法仍打算使用粘合剂作为固定基底层到地板上的选择。

Gable，Jr.的美国专利4,571,353，描述了联锁的拼块地毯。每块地毯都具有一定形状的侧边，以使这些地毯拼块能与邻近的地毯拼块互锁，使相互连接的地毯拼块的移动达到最小限度。Gable的专利讨论了自由铺设地毯拼块使用后有皱折、卷曲和弯曲的趋向的实际情况。Gable所描述的地毯拼块也带有一个热塑性材料的底层，该材料在其底表面具有刻痕或其它图案，以便增加与地面的摩擦系数。正如本领域的普通技术人员所容易理解的，该构造需要附加的制造成本，而且这种构造由于单块地毯拼块的互锁性质，比传统地毯铺装起来有更多的困难。

类似地，Anderson等人的美国专利4,010,301和4,010,302描述了尤其改善了地毯紧靠性能的拼块地毯。为此，在第4,010,301和第4,010,302号专利中描述的拼块地毯包括一热塑性材料的背衬层(例如，天然的或合成橡胶或热塑性材料)，该热塑性材料的背衬层具有一系列增加摩擦的刻痕或皱折。该背衬层被例示为较厚，并被描述为以较硬的塑料溶胶的形式应用，用刮刀找平，加热并用压花辊压花以在底表面上产生刻痕。

根据Jan Yeager(1988)《Textiles for Residential and CommercialInteriors》第334-335页所述(该内容引入本文作为参考)，试图生产刚性拼块地毯种类中的“自由铺设”拼块地毯。然而，已经意识到这种铺装仅能用在不期望有重型滚动运输场所，在该情况下会有一种“雪犁(snowplow)”效果，使地毯的边缘翘起。在试图达到刚性自由铺装拼块地毯的努力中，建议采用重质第二层背衬(例如，通过应用重质第二层背衬，如另外的粗间距的乙烯基和玻璃纤维稀松布)，以提供加强的尺寸稳定性。即使使用了加强层，为了达到满意的性能，建议在多数情况下，将胶的量降低至拼块地毯的至少10wt％-20wt％是所希望的。因此，尽管早先的产品把它们归入“自由铺设”一类，这一术语在本领域理解成描述具有减少量的粘合剂以将地毯拼块固定在地板上的产品，这种粘合剂典型地以网格图案使用。

由于拼块地毯的引进，促进了它们结构上的进步，包括具有衬垫背衬的拼块地毯的发展。已发现这种地毯对在其上独自散步、站立或其他方面的用途能提供优良的舒适感。因为衬垫拼块地毯通常不具有它们的刚性拼块地毯对应物的重质刚性加强件，因此，期望背面加衬垫(cushion backed)毯块用更多的粘合剂将它们粘到地板上，以获得满意的地板固定，尤其是在滚动运输的场所期望如此。例如，拼块地毯(carpet tile)制造者推荐制造者使用至少一种粘合剂材料网格以确保硬背的地毯拼块，同时推荐在背面加衬垫地毯拼块的下面使用一层完整的粘合剂层。

普通转让的美国专利4,522,857描述了生产自由铺装背面加衬垫拼块地毯(cushion backed carpet tile)的早先的努力。尽管在已有技术上取得了一定的进展，但在该专利中描述的拼块地毯仍需要使用粘合剂网格以在使用过程中，尤其在遇有滚动运输时，使它们保持在适当的位置。

发明概述

本发明是针对背面加衬垫或泡沫拼块地毯，这种地毯的铺装不使用大量的粘合剂物质，并且优选不用粘合剂以把拼块地毯固定到地板上。

发明者已经发现通过在具体的物理参数内制造背面加衬垫或泡沫的拼块地毯，使用最小量的或不使用粘合剂可以获得具有良好稳定性的以及能够经受滚动运输的铺装。尤其是，已经发现通过制造具有特别少量的圈环(cup)和卷(curl)边的背面加衬垫拼块地毯，该地毯能用于形成完整的铺装结构，在地板上保持它们的位置而不需要使用粘合剂。为了本发明的目的，术语“圈环(cup)”描述拼块地毯从板上拔起的量(拔罐(cup up))，而术语“卷边(curl)”描述拼块地毯从地板上卷起的量。

本发明的拼块地毯的“圈环”和“卷边”按以下方法测量：

地毯拼块被放进一间调湿的房间(即60F和20％的相对温度)至少4小时。给该块地毯拼块标上记号以便指示构造期间的机器方向(典型地在这张地毯拼块的背面用箭头标记)。然后把这个地毯拼块面朝上放置在(即绒头表面在上，衬垫表面在下)一水平面上，机器方向指向向前。从在右侧最接近角处开始，检测器测量从水平面到角基点的距离。优选地，该卷边测量值接近1/32英寸或更小。然后将该地毯拼块旋转90度，并对另一角重复上述方法。重复该方法直到测量了每一角的卷边。

然后将地毯拼块翻转，使绒头表面朝下放置在上述平面上。再次测量每个角的基点(base)(自由端或绒头面)与所述平面的距离，以确定每个角的圈环程度。

根据本发明的优选实施方案，本发明的方块地毯拼块依据精确的加工设备制造，以致任何地毯拼块的角都没有大于3/16英寸的圈环，并且没有大于1/16英寸的卷边。较优选的是，任何地毯拼块的角没有大于2/16英寸圈环或大于1/32英寸的卷边。最优选的是，每个角有小于2/16英寸的圈环和小于1/32英寸的卷边。相反，现行的传统降低胶粘的背面加衬垫产品的角有7/32英寸或更大的圈环以及3/32英寸或更大的卷边。

上述的根据本发明说明书制造的背面加衬垫的拼块地毯可以用于提供具有多块拼块地毯的地毯铺装结构，其能够经受包括滚动运输的各种类型的运输，而不需要粘合剂。在铺装范围之内，没有地毯拼块有平均大于3/16英寸的圈环，平均大于1/16英寸的卷边，没有角带有大于3/16英寸的圈环，也没有角有大于1/16英寸的卷边。甚至更优选地，在铺装中任何地毯拼块的角没有大于2/16英寸的圈环或大于1/32英寸的卷边。

本发明的拼块地毯可以是任何所希望的尺寸，但优选的形状是方形地毯拼块。特别优选的尺寸是18×18英寸，36×36英寸，50cm×50cm，或1m×1m。但具有不同尺寸和不同形状的地毯拼块在本发明的范围之内也能使用。

这些地毯拼块也可以是任何需要的厚度。优选地毯拼块具有大约0.15英寸-0.75英寸的厚度。更优选的地毯拼块厚度为大约0.20″-0.50″。特别优选的拼块地毯厚度为大约0.25英寸-0.45英寸。更特别的是，每个地毯拼块上的衬垫背衬最好有大约4mm-8mm的厚度。更优选的衬垫背衬厚度大约为0.10英寸到0.25英寸。最优选的地毯拼块具有的衬垫背衬厚度为大约0.20英寸。地毯或拼块地毯的绒头织物可以是任何类型，包括割绒、圈绒、割圈绒、簇绒、束绒、纺绒、无纺绒等。正如本领域普通技术人员所理解的，拼块地毯的整体厚度根据形成该拼块地毯上表面的地毯或织物的类型和衬垫或背衬的类型而变化。地毯拼块也能够用传统的方式构造，条件是能够达到上述的结构参数。美国专利第4,397,900；4,522,857；4,647,484；4,871,603；4,540,968；5,545,276；5,929,145；5,948,500和6,203,811号中描述了拼块地毯结构和生产方法的例子，本文中引入作参考。

本发明的一个目的提供一种把无粘合剂的背面加衬垫或泡沫的拼块地毯铺设或铺装到一表面上的方法，步骤如下：

a)用固定装置或设备将至少一块标识(indicator)拼块地毯可逆地固定或临时附着到地板或表面上；

b)在该表面上放置第二块拼块地毯，其中第二块拼块地毯和标识拼块地毯邻接；

c)在该表面上放置第三块拼块地毯，其中第三块拼块地毯与标识拼块地毯及第二块拼块地毯中的至少一块邻接；

d)在该表面上放置一后续的拼块地毯，其中该后续的拼块地毯与标识拼块地毯、第二块拼块地毯以及第三块拼块地毯中的至少一块邻接；

e)取出固定装置，固定设备和标识拼块地毯中的至少一个；并且

f)重新放置标识拼块地毯或在标识拼块地毯腾出的位置放置一块拼块地毯。

根据本发明的其它实施方案，固定设备或固定装置是一个或多个双面胶带，古老的粘合剂杆或棒等。

本发明的一个目的是提供一种将低粘合剂背面加衬垫或泡沫的拼块地毯铺设或铺装到一表面上的方法，包括以下步骤：

a)用固定装置或设备将至少一块标识拼块地毯可逆地固定或临时附着到地板或表面上；

b)在该表面上放置第一块低粘合剂拼块地毯，其中该第一块低粘合剂拼块地毯和标识拼块地毯邻接；

c)在该表面上放置第二块低粘合剂拼块地毯，其中该第二块低粘合剂拼块地毯至少邻接标识拼块地毯和第一块低粘合剂拼块地毯中的一块；

d)在该表面上放置一块或多块后续的低粘合剂拼块地毯，其中至少一块该后续的拼块地毯与标识拼块地毯，第一块低粘合剂拼块地毯和第二块低粘合剂拼块地毯中的至少一块邻接；

e)取出固定设备，固定装置以及标识拼块地毯中的至少一个；并且

f)重新放置标识拼块地毯或在标识拼块地毯腾出的位置上放置一块低粘合剂拼块地毯。

本发明的一个实施方案的特定特征是能够形成有多块背面加衬垫拼块地毯的可渗透的地板覆层系统，其中，多块背面加衬垫拼块地毯中的每一块拼块地毯包括：

一带有从它的顶面延伸出纱线的上纺织物表面；

附着在上纺织物表面底侧的聚氨酯衬垫或泡沫；和

在上纺织物表面反面的附着在聚聚氨酯衬垫上的毛毡，其中，背面加衬垫拼块地毯包括多的角，并且每个角具有大约3/16英寸或更小的圈环和大约1/16英寸或更小的卷边。

本发明的至少一个实施方案的另一个特定特征是能够形成包括容易维护的地板覆层下的组件的地板覆层(floor covering)。组件包括：传感器、检查孔、安全设备，用于布线或管件的线路、排水管和其它设施、零件或本文所描述的部件。

本发明的至少一种实施方案中，本发明的无粘合剂或低粘合剂拼块地毯可以与活动的维护地板(raised access flooring)联合使用并可以为布线、电缆、软线、管件等提供方便的维护(enhanced access)。

仍然根据本发明的另一实施方案，本发明的无粘合剂或低粘合剂拼块地毯提供了或方便了移动和重新装置整块地毯或地毯拼块，例如：替换一块弄脏的，褪色的，损坏的，割破的，撕裂的或类似情况的地毯拼块。在一种情况中，对于办公室家具的重新排列，可以很容易地替换选择的有切割开口的地毯或拼块地毯片以调整布线，电缆，软线等的铺设。

另外，本发明的地毯拼块能在地板覆层的使用期内重新排列，以达到不同的视觉效果，不用替换地毯拼块本身。

附图的简要说明

图1A是带有毛圈绒头簇绒地毯和衬垫复合结构的拼块地毯的剖面图。

图1B是带有粘合地毯并结合有衬垫的复合结构的拼块地毯的剖面侧视图。

图1C是带有毛圈绒头簇绒地毯和衬垫复合结构的拼块地毯的剖视图。

图1D是带有机织地毯并结合有衬垫的复合结构的拼块地毯剖面侧视图。

图1E是带有无纺物地毯和衬垫复合结构的拼块地毯的剖视图。

图2是本发明的设备和生产方法的典型实例的示意图。

图2A是在加工过程中加入胶乳背涂层，图2的设备和方法的改进实施方案的示意图。

图3A是结合有由图2或图2A所示的本发明的设备和方法形成的结构的簇绒地毯的拼块地毯的剖面侧视图。

图3B是结合有由图2所示的本发明的设备和方法形成的结构的粘合地毯的拼块地毯的剖面侧视图，。

图4A是没有加强层的簇绒地毯的拼块地毯的另一实施方案的剖面侧视图。

图4B是没有附加的加强层的粘合地毯的拼块地毯的另一实施方案的剖面侧视图。

图5是根据本发明可选择的设备和生产方法的示意图，该设备和方法用于形成在主(primary carpet)地毯和加强层之间没有单独的粘合剂粘合的加衬垫复合地毯。

图5A是没有加入加强层的图5的设备和方法的改进实施方案的示意图。

图6A是由图5所示设备和方法形成的簇绒地毯的拼块地毯的可选择结构的剖面侧视图。

图6B是由图5所示设备和方法形成的粘合地毯的拼块地毯的另一种结构的剖面侧视图。

图7是根据本发明的另一种设备和方法的示意图，其用于形成在图6A和6B所示的主地毯和加强层之间没有单独粘合剂粘合的加衬垫复合地毯。

图8A和8B分别是根据本发明选择的实施方案生产低重量系数的(weight modular)拼块地毯的简单的和较复杂的示意流程图。

图9是用于图8A和图8B的方法中的材料、温度、尺寸等的表格表示法。

图10-18分别是根据本发明的不同实施方案或方面的簇绒和粘合地毯产品，复合结构或拼块地毯的剖视或剖面的侧视图。

尽管图10A和图11-18显示了主地毯中毛圈且图10B显示了粘合主地毯，但应当理解，可以使用簇绒或粘合毛圈和/或割绒，并且这种绒头可以被雕塑，印花，着色和/或所希望的处理。

图10A是簇绒地毯和稳定的衬垫复合结构的拼块地毯的剖面侧视图。

图10B是粘合地毯和稳定的衬垫复合结构的拼块地毯的剖面侧视图。

图11是簇绒地毯和稳定的衬垫复合结构的并且没有单独的预涂层或簇绒锁定层(tuftlock)的拼块地毯的剖面侧视图。

图12是没有单独加强层的拼块地毯的剖面侧视图，

图13是有两层泡沫层的拼块地毯的剖面侧视图。

图14是有两层热熔层的拼块地毯的剖面侧视图。

图15是在主背衬或簇绒衬底中有加强层的拼块地毯的剖面侧视图。

图16是没有第二背衬或释放层(release layer)的拼块地毯的剖面侧视图。

图17是有泡沫背衬并且没有第二背衬或释放层的拼块地毯的剖面侧视图。

图18是如图17的有附加的加强层的拼块地毯的剖面侧视图。

图19是用于生产没有毡底的产品的本发明的另一种设备和方法的示意图。

图19A是用于生产无毡(第二背衬)或稀松布(加强层)产品的本发明设备和方法的另一种实施方案的示意图。

图20是用于铺装本发明背面加衬垫拼块地毯的优选方法的图示。

图21a和21b是用于铺装本发明背面加衬垫拼块地毯的优选方法的侧视图和顶视图。

图21c是图21a和21b所述铺装方法中使用的设备的顶视图。

图22是本发明的实施方案顶视图，其中使用拼块地毯覆盖其下面的组件。

图23是另一实施方案的顶视图，其中使用拼块地毯覆盖其下面的组件。

发明的详细描述

在以下本发明详描述中，说明了本发明具体的优选实施方案或实施例，以便能够对本发明有充分和完全的理解。应当认识到，本发明不限于所描述的特定的优选实施方案或实施例，而且，尽管在描述本发明时使用了特定的术语，但这些术语是为了例证的目的用于描述意义，而不是为了限定的目的。

根据本发明，提供了地板(flooring)、地毯、地板覆层，复合地毯，拼块地毯或拼块组合地毯系统和方法，其在美学上令人满意，显示出认为是适合重工业应用的性能特征，具有弹性并具有舒适的脚感，其可以着色或印花，并且可以用最少量的或不用粘合剂铺装。

图1A显示了簇绒复合地毯、产品或拼块地毯的例子，图1B显示了粘合复合地毯，产品或拼块地毯的例子。

图1A中的簇绒地毯产品10A中，主地毯织物12被嵌入一粘合剂层16中，在粘合剂层16中嵌入一玻璃稀松布层18或无纺织物材料层。泡沫基底复合材料19以类似的方式用粘合剂粘合到粘合剂层16上。在图1A所示的簇绒地毯中，主地毯织物12包括毛圈绒头层20，该毛圈绒头层20通过常规的簇绒方法使其穿过主背衬22并通过胶乳预涂背衬层24或其他的包括热熔粘合剂等的适合的粘合剂固定就位。簇绒地毯产品或拼块地毯10A的泡沫基底复合材料19包括一如图所示的模压到聚氨酯泡沫层28上的中间层26。

粘合地毯产品或拼块地毯10B(图1B)使用了相同类型的泡沫基底复合材料19，该基底复合材料19用粘合剂粘合到粘合剂叠层16上。然而，产品10B的主粘合地毯织物12具有与产品10A的簇绒地毯织物12不同的成分，因为其具有植入PVC、胶乳或热熔粘合剂36中的割绒纱线34，该PVC、胶乳或热熔粘合剂36具有玻璃纤维、尼龙、聚丙烯或聚酯的机织或无纺底层38。

地毯，织物或绒头织物12可以是割绒，毛圈绒头，割及毛圈绒头(cut and loop pile)，簇绒的，粘合的，机织的，无纺的等类似形式。尽管优选的地毯或绒头织物是簇绒或粘合的，割绒或毛圈绒头地毯织物或纺织品，但可以使用其它具有绒头或拉绒的机织或无纺材料。比如，图1C显示的簇绒产品210C，图1D显示的纺织产品210D，以及图1E显示的无纺产品210E。

图2是用于形成本发明的加衬垫地板、地板覆层，地毯，或拼块地毯的典型设备和方法的示意图。用参考数字100指定该设备。如图所示，如上所述的可以结合簇绒构形或者粘合构形(带有毛圈绒头或割绒)的主地毯植物112从安装的地毯辊114中拉伸。如前面所指出的，主地毯织物112优选包括大量的从主底组织的一面向外伸出的形成绒头的纱线。如果用于本发明的主地毯112是簇绒地毯，它的构形优选与例如图1A中所示的主地毯12的构形一致，而如果用于本发明的主地毯112是粘合产品，它的构形将是例如图1B中所示的主地毯的构形。预期主地毯可以包括一个或多个背衬层或基底层。

同样可以使用其它的实施方案，包括Machell的美国专利4,576,655中所揭示的那些(在此引入作为参考)。例如，预期特定的主地毯背衬如包括夹在聚酯层之间的玻璃纤维的无纺织物结构可以用于主簇绒地毯以赋予与稳定性相关的所希望的性能，从而有可能减少或甚至排除对目前使用的胶乳预涂层的需要。而且，预期如果要使用预涂层，可以在操作过程中在任何粘合剂的操作之前在线直接加入。

可以理解，与现有产品一样，其中主簇绒或粘合地毯织物12可以有不同的实施方式。主地毯织物的组件结构对本发明来说不是关健的。计划任何具有绒头形成部分(pile forming portion)的主地毯织物可以用作主地毯织物。主地毯还可以包括“主基底“例如任何单层或复合结构，其中该结构包括如上文所述的与簇绒产品(图1A)相关的主背衬22和胶乳预涂层24的常用层状复合材料和如上文所述的与粘合产品(图1B)相关的粘合剂层36与衬底38的常用层状复合材料。正如所理解的，在主基底结构中使用聚氨酯是希望的，因为这种结构可以经受最终的热固化。当然，也可以使用本领域技术人员所能用到的其它实施方案。例如，在粘合产品中，绒头形成纱线能够被热粘到衬底38上，如美国专利第5,443,881所述(在此合并一起作为参考)以简化主地毯的结构。

同样可以使用其它的实施方案，包括Machell的美国专利4,576,655中所揭示的那些(在此引入作为参考)。例如，预期特定的主背衬如包括夹在聚酯层之间的玻璃纤维的无纺结构可以用于主簇绒地毯以赋予与稳定性相关的所希望的性能，从而有可能减少或甚至消除对目前使用的第二背衬或胶乳预涂层的需要。而且，预期如果要使用预涂层，可以在操作过程中在任何粘合剂的操作之前在线直接加入。

关于在本发明的簇绒地毯产品110A(图3A)中的一个实施方案，主地毯织物112优选包括形成绒头纱线的毛圈绒头层120，如已知的，该毛圈绒头层120簇绒进入主背衬122并通过胶乳的预涂层或热熔粘合剂124固定就位。预期胶乳或热熔粘合剂可以在从地毯辊取出之后但在如下所述的任何其它粘合剂的应用之前在线加入。如果需要减少应力，该地毯可以在添加预涂层之后进行蒸煮，以促进后续的印花操作。两种基本的主背衬结构是机织的聚丙烯和无纺聚酯。每一种材料可以具有为特定终端应用设计的不同的结构特征。一种优选的主背衬材料是带有针刺尼龙绒头织物的每英寸20纬纱的机织聚丙烯。

根据本发明的一个实施例并参考附图中的图2A，主地毯112是通过簇绒形成的毛圈绒头(或割绒)簇绒地毯，例如，非热固定纱线穿过主背衬，然后清洗，蒸煮，干燥，并在其上注射或喷射着色，优选，整体的或定向的独立的图案、色彩或图案以形成例如，毛圈绒头120和主背衬122的12英尺宽的主地毯母体。通过使用无热固定纱线，并在一个相当长的毛圈长度范围内进行最初的簇绒圈，清洗，蒸煮，干燥和着色等步骤收缩纱线形成更小的，更紧的毛圈，并且为主地毯母体提供致密的表面。下一步，该主地毯母体被分离成两半并辊轧形成两个分离的6英尺宽的并幅(split)主地毯母体113(图2A)的卷115。然后，并幅主地毯母体113的一卷115用作图2A的设备中的初始地毯原料。在图2A的设备的上部运转(upper run)中，在存布器150的下游并在加强件粘合装置155的上游，胶乳预涂层或热熔粘合剂涂层124被添加到主地毯母体113的背面，形成主地毯织物112。例如，使用涂布辊117将一薄层胶乳预涂层119涂敷到主地毯母体113的背面。

根据本发明的一个实施方案，主地毯母体(没有胶乳预涂层)与外露的主背衬122一起辊轧或卷绕(图19和19A)。

另外，预期本发明的设备可以包括下列加工的装置：在主背衬中簇绒纱线、着色簇绒纱线、主背衬的反面的胶乳预涂层、热熔涂玻璃纤维加强材料、泡沫涂毡制第二层背衬、层压主地毯、加强玻璃纤维，以及泡沫加衬垫层、加热或固化叠层，以及将最终的复合地毯切割成为拼块地毯，长条地毯，小型地毯等。另外，预期根据本发明的方法可以拆成单个的步骤，并成批地进行或者不采用连续模式进行，尽管连续操作的模式是优选的。例如，可以在一种操作中形成主地毯并将其置于多个辊上。以单独操作形成衬垫背衬或泡沫层并将基置于一辊上。两种预制的辊轧材料可以通过匹配的装置用粘合剂、热熔体、带加强层的热熔体或类似方法使其结合。

在一个实施方案中，在本发明的簇绒地毯产品110A(图3A)中，主地毯织物112优选包括绒头形成纱线的毛圈绒头层120，如已知的，该毛圈绒头层120簇生进入主背衬122并通过胶乳的预涂层或热熔粘合剂124固定就位。预期胶乳或热熔粘合剂可以在从地毯辊取出之后但在如下所述的任何其它粘合剂的涂覆之前在线加入。如果需要减少应力，则该地毯可以在添加预涂层之后进行蒸煮，以促进后续的印花操作。

在本发明的粘合地毯产品110B(图3B)中，主地毯织物112优选包括大量的植入胶乳或热熔粘合剂136中的割绒纱线134，该胶乳或热熔粘合剂层136被层压到一包括玻璃纤维，尼龙，聚酯或聚丙烯的机织或无纺材料的加强层或衬底层138上。预期该衬底层138可以用胶乳或其他垫塑性聚合物预涂，以在热加工中融合带有割绒纱线134的粘合剂，由此有可能减少或消除对胶乳或热熔粘合剂136的需要。

纱线120，134可以是细纱，或者是复丝纱，并且优选由聚酰胺聚合物，如尼龙6纤维、尼龙6长丝或尼龙6，6纤维，尼龙6，6长丝(得自DuPont Fibers in Wilmington，Del.)形成，尽管如本领域技术人员所认知的，也可以使用其它适合的天然或合成纤维、纱线或混纺纱。作为实例，但不限于此，可以使用的其它材料包括聚酯纤维或长丝，如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯纤维或长丝；人造纤维和聚乙烯聚合物，如聚丙烯晴。此外还可以使用混纺纱，如羊毛和尼龙的混纺纱。可以使用不同的旦尼尔数、纱线股数、捻级、气流喷射交缠(air entanglement)和热定型特征以构造所述纱线。一种优选的材料是尼龙6，6长丝，1360旦，1股，无捻，无交缠和无热定型。

地毯的面重量(face weight)或每个区域纱线的重量，优选为大约每平方码10-60盎司。更优选的地毯面重量至少是每平方码约12盎司到约50盎司。在一个优选的低重量实施方案中，面重量至少是每平方码约12盎司到约20盎司，更优选为每平方码约12到约15盎司。在另一个优选的实施方案中，优选的面重量为每平方码约15-约50盎司，更优选的为每平方码约20到约40盎司。

在簇绒产品中，粘合剂预涂层124优选是苯乙烯丁二烯橡(SBR)胶乳，但也可以使用其他的本领域技术人员已知的适合的材料比如聚氯乙烯(PVC)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、丙烯酸和热熔粘合剂。如果使用热熔粘合剂，则可以直接粘附加强材料如玻璃稀松织物或垫形成复合叠层结构而无需用粘合剂。另外，如上文所指出的，如果毛圈绒头120与主背衬122以恰当的形式稳定簇生，则可以在簇绒产品中全部去除粘合剂预涂层124。一般使用的热熔体是沥青、聚烯烃基热塑塑料和聚氨酯。一种优选的热熔材料是聚烯烃基热塑塑料。

再次参考图2，在可能的优选实施中，如本领域所公知的，主地毯织物112通过多个辊穿过存布品150被传送到加强层粘合装置155，一片加强层材料158同样也被传送到加强层粘合装置155。优选的加强材料158是玻璃纤维无纺材料，例如含脲甲醛粘合剂的2.0oz/yd²的玻璃纤维，虽然其它材料可以包括机织玻璃，机织聚酯，无纺玻璃和无纺聚酯。

在加强层粘合装置155中，粘合剂160(图3A，3B)如热熔粘合剂优选通过薄膜涂布机或其它已知装置被涂敷到加强材料158上。加强材料158和主地毯织物112随后优选以匹配关系通过连接件，如辊163，165，因而将加强材料158结合到主地毯织物112的下面。也就是说，加强材料158被粘合在主地毯织物112的绒头形成纱线没有凸出的一面上。将加强材料158粘贴到主地毯织物的下面，产生了初级复合结构166，此后，其被平放进如下描述的聚氨酯组合物的胶泥中。

尽管加强层粘合装置155在其优选实施方案中被例证为薄膜涂布机，但应当理解，还可以使用其它的等同装置，如涂布辊、喷射头等。作为举例说明，但不限于此，用于粘合剂160涂布的其它装置已公开在Machell的美国专利第4,576,665中。

在优选的实施方案中，在形成初级复合结构166的同时，背衬材料170如无纺背衬被传送通过堆布箱172进入聚合物涂布装置175，该装置优选包括一聚合物排放装置176和一刮刀177。用聚合物178，如聚氨酯成型组合物(polyurethane-forming composition)涂布背衬材料170，下面将更完全地说明。

在一优选实施方案中，背衬材料170是机织或无纺的0-100％的聚酯和100％或更少的聚丙烯。更优选的背衬材料是40％-80％的聚酯和20％-60％聚丙烯，特别优选的背衬是大约50％的聚酯和大约50％的聚丙烯的无纺纤维材料或毡材料，其可从Spartanburg的Spartan MillsCompany得到，尽管已说明了优选的背衬材料，但应当理解，根据缩率和铺装的要求，同样可以使用其它的组分。例如，背衬可以包括粘结料，如丙烯酸或或其他低熔纤维。通常使用的第二背衬材料包括无纺聚酯、无纺聚酯和聚丙烯的混合物或机织聚丙烯。只作为举例，在非常小或没有缩率的情况下，背衬材料可以是高达100％的聚酯。另外，尽管无纺背衬材料是优选，但可以使用机织的或者无纺的结构作为背衬而不用聚酯/聚丙烯混合物，比如尼龙、玻璃纤维及类似材料。背衬材料170的重量和厚度可以变化，例如，大约2-40盎司/平方码无纺织物或大约0.01英寸-0.19英寸，优选的范围是在大约0.05英寸和0.12英寸之间。

正如所指出的，在优选实施方案中，聚合物涂布装置175使聚合物178(图3A，3B)的沉积物涂敷到背衬材料170，之后，将聚合物的高度刮到所需的水平。

在优选实施中，涂敷的聚合物是基于所谓的MDI(二苯甲烷二异氰酸酯)的柔性链段预聚合物或MDI衍生物的聚氨酯成型组合物。聚氨酯成型组合物也优选加入了硅酮表面活性剂以改善涂布在背衬材料170表面的聚氨酯层或“胶泥”的起泡性和稳定性。优选泡沫密度大约是5-30lbs/ft³。更优选的泡沫密度是大约15-20lbs/ft³。优选的背衬材料至少大约0.06英寸厚，更优选的厚度至少0.10英寸。已证明泡沫密度为大约18lbs/ft³且厚度大于0.10英寸的泡沫背衬是典型的泡沫背衬。泡沫密度为大约16lbs/ft³或更小，厚度为大约0.06英寸的泡沫背衬也已被确认为典型的泡沫背衬。不使用背衬材料170时，特别优选的聚合物是开孔泡沫。

本发明使用的优选聚氨酯成型组合物在Jenkines的美国专利第5,104,693号(本文引入作为参考)中已揭示。具体地，涂布在载体背衬170表面的优选的聚氨酯成型组合物包括：

A  至少一种平均当量为约1000-约5000的异氰酸酯反应材料；

B  有效量的发泡剂；和

C  提供异氰酸酯指数为约90-约130的一定量的聚异氰酸酯，其中至少30wt％的这种聚异氰酸酯是化学计算过量的二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或它的衍生物和当量为约500-约5000的异氰酸酯反应性有机聚合物的柔性链段预聚合物反应产物，其中该预聚合物的NCO含量为大约10-20wt％。

聚氨酯成型组合物也优选包含硅酮表面活性剂，以改善有机硅酮聚合物形式的聚合物，如Prokai等人的美国专利4,022,941(引入作为参考)中所揭示的那些物质的起泡性和稳定性。具体地，优选的表面活性剂最好是线型硅氧烷-聚氧化烯(AB)嵌段共聚物并且特定的是聚环氧烷烃甲基硅氧烷共聚物。一种特别有用的这类硅酮表面活性剂是得自OSI Specialties，Inc的商品名为L6514的产品。该公司的地址是6525 Corners Parkway，Suite311，Norcross，Ga.30092。

用足够含量的硅酮表面活性剂来稳定固化前的发泡反应混合物的泡孔以使初级复合结构166放入未固化的聚氨酯成型组合物胶泥中而不会有不稳定的这种聚氨酯成型组合物层沉积在背衬材料170的表面。一般来说，硅酮表面活性剂优选的使用量为每一百重量份的组分(A)大约0.01-约2份，更优选为每一百重量份的组分(A)约0.35-约1.0重量份，最优选的为每一百重量份的组分(A)约0.4-约0.75份。

如上所述，聚合物在背衬材料170上分布后，优选通过设置于聚合物涂布装置175上刮刀将沉积的聚合物层或“胶泥”刮至预定的高度。尽管优选简单的机械刮刀，但也可以使用其它的等同装置如气刀等。这种气刀公开在，例如Tillotson的美国专利4,512,831中(引入作为参考)。

在本发明的一个实施方案中，优选与加强材料158连接以形成初级复合结构166的主地毯织物112可以直接放入聚氨酯成型组合物中之后立即被刮到适合水平而不需有效地加热初级复合结构166或聚氨酯成型组合物。因此，涂覆有聚氨酯成型组合物的初级复合结构166和背衬材料170可以同时在室温下传送至协同辊180，接着立即进行聚氨酯成型组合物的涂敷和刮平。正如所理解的，在加衬垫的复合地毯的各组件成型之间要避免拖延时间，以允许人工或计算机控制装置(未示出)以及本领域公知的装置容易控制的高效率的。在优选的加工方法中，初级复合结构166可以稍微预热以在层压和固化期间改善操作控制，但这种预热对于期望产品的成型不是必须的。

在地毯的引证和优选实施方案中，上述方法产生了与聚氨酯层178平置临接并至少部分地嵌入聚氨酯层178的加强材料层158。也就是说，加强材料层158优选与聚氨酯178紧密接触，因而该聚合物使加强层固定就位(图1C和3A)。

一旦初级复合结构166被平放入聚氨酯成型组合物中，可以在加热装置182中通过传导，辐射或对流加热器以及本领域公知的方法加热所得的复合结构。优选接触传导加热器。可以在大约250°F和大约325°F的温度之间，保持大约2分钟-8分钟进行这种加热。因此所得的泡沫衬垫层的密度为大约每立方英尺12磅-20磅，优选为每立方英尺14磅-16磅，更优选为大约每立方英尺16磅。

热固化操作后，形成的加衬垫复合地毯可以在一温度大约为400°F的单向热源185，如平板加热器或辊加热器的上方通过，以熔合背衬材料170上凸出的纤维使其成光滑表面。之后几乎是直接地将形成的复合地毯切割成地毯拼块(而不是滚轧)以避免任何不希望的槽形磨损(cupping)或卷边。在从复合结构切割成地毯拼块后，堆叠，包装并运送给顾客或贮藏。

应当理解，在本发明中可以加入许多可选择的实施以生产稍微不同的产品。仅作为举例，可以完全不用加强材料158，因此粘合剂涂布装置155和粘合剂160就完全没有必要。在这种情况下，主地毯织物可以直接平放入聚氨酯成型组合物中，从而产生如图4A和4B所示的复合结构，其中聚氨酯与主地毯织物212紧密相邻。在图4A中，主地毯织物212包括带有主背衬222并用胶乳预涂层224固定的簇绒纱线。背衬270黏附在聚氨酯层上。在图4B中，主在毯织物212是带有粘合到胶乳或热熔粘合剂层236的纱线234的粘合地毯。机织或无纺材料的衬底层238包括用作加强层的玻璃纤维、尼龙、聚酯或聚丙烯。聚合物层278和背衬层270如上文所述，其它实施方案参考图17和19A的描述。

根据另一实施方案，当预成型而不是原位成型衬垫层时，可以使用热熔体层使主地毯与带有或没有加强材料的衬垫层匹配，如图12所示。

预期在某些情况下，可以完全省略背衬170，270，因此聚氨酯衬垫178，278将直接接触如美国专利第4,286,003号所公开的(引入作为参考)地板。图1A、1B、16、17和118显示了没有下部(lower)背衬层，第二层背衬层或释放层的产品的例子。

在特别优选的没有下部背衬层(170，270)的实施方案中，聚氨酯涂层或层(178，278)用作防滑表面。在这种情况下，聚酯涂涂层是低粘性层，因为拼块地毯不可能侧滑，但不能排除从表面提起。附着力由摩擦系数决定，该摩擦系数通过在由代表铺装表面的材料制成的滑板上测定起始横向移动所需的力而测量。为本发明的目的，用术语低附着力限定在一表面上滑动较揭起地毯拼块(剥离强度)需要更强的力的地毯，地毯拼块或产品。

在一个具体实施方案中，用增强摩擦处理或化合物处理待在其上铺设拼块地毯的表面。增强摩擦处理或化合使拼块地毯与表面具有提高的摩擦系数。

在一个特别优选的实施方案中，拼块地毯的剥离强度比其滑动力要小。

尽管对本发明的簇绒拼块地毯来说，优选具有纱线层、主背衬层、胶乳预涂粘合剂层、热熔粘合剂层、玻璃纤维层、聚氨酯泡沫层和毡垫层(图10A)，但预期可以消除或替换这些层的一层或多层，并仍能提供具有所需性能或特征的拼块地毯。例如，胶乳预涂粘合剂层可以用沥青热熔层代替(见图11)，可以去除毛毡层(见图16，17，和18)，可以去除玻璃纤维层(见图12和17)。

用于生产根据本发明的加衬垫复合地毯的可选择的方法和装置示于图5中。如图所示，具有例如簇绒或粘合构造的主地毯织物312以上文所述的相同方式从安装的地毯辊314拉出，通过存布器350。同时主地毯织物312被传送到协同辊380，加强材料358如无纺玻璃纤维被传送到聚合物接触辊360或类似设备如挤涂机。聚合接触辊360最好是在滚动中与加强材料358的表面以及蓄积的聚合物387，如上文所述的聚氨酸形成组分接触。聚合物接触辊360用来吸取一部分聚合物378，将该聚合物传送到加强材料358上并通过加强材料358。

在聚合物经过加强材料358的同时，如上文所述的衬底材料370如无纺聚酯/聚丙烯最好经过临近的相匹配的在聚合物接触辊360与背衬材料协同辊379之间的涂聚合物的加强材料358。刮刀377用来控制不经过加强材料358与背衬材料370接触的聚合物的深度。如此，应当理解，形成的聚合物的夹层结构最好包含背衬材料层370、较薄的聚合物层378，如已被传送经过加强材料358层的聚氨酯、和没有经过加强材料358的刮平的聚氨酯层378。该聚合物夹层结构随后传送到协同辊380用于与主地毯织物312结合，其通过使主地毯织物312直接进入刮平的聚氨酯层387中进行的，不需任何预固化操作。

用于产生簇绒复合地毯的可能的优选结构示于图6A中。如图所示，加强材料358至少部分地被聚氨酯378包围，并且嵌入到聚氨酯378内。如图所示，预期在簇绒结构中可以不用预涂层，因为簇绒可以用聚氨酯378固定就位。用于产生粘合复合地毯的可能的优选结构示于图6B中。

关于附图中的图4A、4B、5A、12、和17，可以通过不沿着毛毡370和主地毯312送入稀松布358而简单地去除稀松布和热熔层。

用于连接加衬垫复合地毯的所有层的方法和装置示如图7中。如图所示，加强材料层358优选邻近同时滚动接触加强材料358和聚合物沉积物的聚合物接触辊360通过。聚合物接触辊360用来在加强材料上涂铺一部分聚合物378以在其两面产生涂层。然后，自身具有聚合物378涂层的加强材料358使叠层结构与主地毯织物312和背衬材料层370结合，其是通过穿过在刮刀377和背衬材料协同辊379之间的间隙进行的。该过程将产生基本上与图6A和6B所示产品相似的粘合复合地毯结构。

根据本发明的一个具体实施方案，印在拼块地毯或组合地毯上的图案和图形的特征是取向独立的，全方位的，或者能够完全接缝而不必根据图案切割地毯。所用的产生这些图案的技术使单片(monolithically)而不是四分之一分割(quarter turn)或小方块(ashler)铺装拼块地毯成为可能。拼块地毯铺装所常用的技术，例如四分之一分割(拼花(parquet))、单片(monolithic)和小方块(砖块)可以用于铺装本发明的复合地毯、产品和拼块地毯。优选技术既可以是单块铺装也可以是小块拼装。

关于图18和19，毛毡的热熔层可以去除，例如，通过传送主地毯312穿过类似图5所示的装置，不同的是反转该地毯，聚合物层直接涂覆到稀松布和主地毯的表面。

关于图17和19A，通过不沿地毯和共聚物送入稀松布，可以去除玻璃纤维或稀松布层。

在本发明的一个典型方案中，一块拼块地毯包含一纺织物表面，该表面包括有大约10-60盎司/每平方码面重量的纱线，更优选的地毯的面重量至少是大约12-40盎司/每平方码。在一个优选方案中，面重量至少是大约12-20盎司/每平方码，更优选的地毯的面重量至少是大约12-15盎司/每平方码。在另外一个优选方案中，面重量(纱线的)大约是15-50盎司/每平方码，更优选面重量至少是大约20-40盎司/每平方码。

在根据本发明的一个典型方案中，可以切割形成低重量拼块地毯拼块的低重量拼块复合地毯包含例如面重量小于或等于约15oz/yd²，热熔体层小于或等于50oz/yd²，且有约0.04-0.12英寸厚的轻重量衬垫的低重量主地毯或原坯地毯。衬垫的密度大约为13-16lbs/立方英尺或更小。

本发明主要涉及不使用大量粘合剂(优选不用粘合剂以固定其在地面上)可以铺装或保持其在适当的位置的背面加衬垫的拼块地毯。为了这一应用的目的，该拼块地毯被描述成固定在地板或表面上；其包括可以设置地毯的任何表面，包括但不限于在其上行走的表面、座在其上的表面、骑上其上的表面等等。

发明者已经发现通过在规定的物理参数内制造背面加衬垫拼块地毯，用最少的粘合剂能够达到具有良好稳定性并经受住滚动运输的铺装。特别地，已经发现通过制造具有特定量的圈环和卷边的背面加衬垫拼块地毯，它们可被用于构成位置固定、完整的铺装，而只使用少量或不用粘合剂。

赋予本发明所述的拼块地毯的独特性能的现象不是发明者容易理解的，因为由背面加衬垫的拼块地毯随滚动力而经受的横向力将较那些惯用的、刚性背衬类型地毯的大，因此建议对那些衬垫产品提供大量的粘合剂，以便其在地板上保持它的适当位置。相信拼块地毯的压缩性联合它们的具体平整度参数以独特方式，配合分布运输负荷(例如，滚动运输)，必定影响横向力的分布。因此，当拼块地毯经受滚动通行或同类运输时，没有以传统的拼块地毯的方式产生雪梨(snowplowover)的倾向。

本发明的拼块地毯是按照严格的制造要求制造，因此没有地毯拼块有平均比3/16英寸大的圈环、没有地毯拼块有平均比1/16英寸大的卷边，也没有任何地毯拼块的角有比3/16英寸大的圈环、没有角有比1/16英寸大的卷边。更好的是，没有任何地毯拼块的角有比2/16英寸大的圈环或比1/32英寸大的卷边。

按照上述具体描述制造单个的背面加衬垫拼块地毯可用于具有多块拼块地毯的地板覆层的铺装，该多块组合地毯没有比3/16英寸大的圈环，并且没有一个角有比1/16英寸大的卷边。更好地，在无粘合剂铺装的大部分中的多块拼块地毯的任一块地毯拼块的角没有有比2/16英寸大的圈环，或比1/32英寸大的卷边。

本发明的拼块地毯的优选构造在如用圈环、卷边和本领域不可达到的尺寸稳定性测量的物理性能上得到了改善。具体地，毛毡背衬层和玻璃纤维稳定层提供了一结构强度，其使地毯的平面控制在一定的水平面，其允许使用拼块地毯而不用粘合剂。

本发明的拼块地毯拼块可以是所需要的任何尺寸，然而，优选的形状是正方形拼块。特别优选18×18英寸，或36×36英寸的地毯拼块。另外，也可以使用不同尺寸的拼块地毯，例如50cm×50cm，1m×1m，其也在本发明的范围内。

地毯拼块可以是所需要的任何厚度。优选的厚度是10mm-20mm，优选地毯拼块的厚度是0.2-0.55英寸。更特定的，在地毯拼块上衬垫背衬的希望厚度为4mm-10mm。最优选的衬垫背衬厚度是0.1-0.25英寸。在一个特别优选的实施方案中，在正常脚底负荷大约150磅下，地毯拼块有大约为其原泡沫或衬垫厚度的一半的压缩。

拼块地毯可以有任何类型，并且最好包括一个纺织物表面与功能性能固定在该纺织物表面下面的泡沫层。例如，泡沫层可以直接地固定在纺织物表面，或可以通过一个或多个中间层固定。如上面所述，当一个体在纺织物表面通行，如横穿地毯时，希望泡沫层被压缩以便提供一定水平的衬垫。在本发明的一个优选方式中，由具有大约8lbs/立方英尺～22lbs/立方英尺的材料构成衬垫层。在本发明的一个特别优选方式中，材料的密度大约为16磅/立方英尺。衬垫可以由提供所需性能的任何材料构成；已经发现在本发明的应用中基本上开孔的聚氨酯特别好。

纺织物表面可以是所需要的任何种类，包括但不限制于机织物、编织物或无纺织物、割绒、毛圈绒头、粘合的、簇绒表面等。正如本领域普通技术人员所理解的，拼块地毯的全部厚度随形成拼块地毯上层表面的绒头类型而变化。地毯拼块还可以用任何传统方式构造完成，条件是能够达到如上所述的所需的结构参数。

尽管在本发明的范围内其它方法也可以使用，但希望按以下方式安装拼块地毯拼块。为了围绕房屋四周提供相同数量的地毯拼块，安装者一般要测量房间以便检测房间的中心点。在房间的中心点将最小量的地毯拼块(一般是2-4块)定位，并通过双面胶带临时固定定位。由于拼块地毯不需要粘合剂，所以可以以螺旋状方式在中心地毯拼块附近将地毯拼块按压定位，逐渐向外延伸直到用地毯拼块完全覆盖全部地面区域(见图20)。如本领域普通技术人员所理解的，这能使地毯拼块既可被压入放置又可以拉入放置。因此，一个铺装者能够确定自已在最有效位置来铺装地毯，而不是如过去大部分粘合剂铺装方法的被迫坐在已经铺装好的地毯上。如果需要，可以从2-4块中心地毯拼块的下面去掉双面胶带，用以提供一个完全无粘合剂的铺装。

下面参考图20描述本发明安装拼块地毯的一种优选方法。为了说明的目的，图20中的每一块地毯都用字母表示以便指明相对于房间来的边。可以理解其目的仅仅是为了引证的目的。在图20中，测量待铺地毯区域500并确定一个近似中心。标识拼块地毯1放置在一个适当的位置，以使一侧相对于至少一面参考墙有优选的取向。在一个具体的实施方案中，优选取向是与墙平行的并且这些墙形成矩形。作为一种选择，在某些情况下，地毯拼块可以偏斜于一面或多面墙(如果需要或由图案确定)。标识地毯拼块1可逆地或临时通过双面带或少量的可去除粘合剂固定，其禁止地毯横向移动，不禁止垂直提起取出地毯拼块。选择标识地毯拼块1能可逆地固定的方式，以确保安装一定量的地毯拼块后，地毯拼块1能被取出。

在标识地毯1被放置后，放置第二块地毯拼块2，第二块地毯的一个边邻接标识地毯拼块的一边，并且第二地毯的两个边与标识地毯拼块的两边做为共同边。在所示方案中，第二块地毯拼块2的边“c”和标识地毯拼块1的“a”边邻接。如果需要，可以可逆地或或临时固定第二块地毯，并且如果正在大面积铺装地毯时，这是需要的。放置第三块地毯拼块3使第三块地毯的一个边邻接预先铺放的地毯拼块的一个边，并且第三块地毯拼块两个边和预先铺放的地毯拼块的两个边成为共同边。在举例说明的具体方案中，第三块地毯拼块3的边“d“和第二块地毯拼块2的边“b”邻接。但是在本发明的范围内有六种选择。每块后续地毯拼块4、5、6、等等，用类似的方法铺放。最优选的铺放地毯的顺序是形成螺旋式，因为这种方法有比较高的数量要求，其中每一块邻接预先铺装的地毯拼块的两个边。这是很有利的，因为每个接缝都是紧密的，并且最终的外观是一致的，使完成后的地面看上去被整块宽幅地毯或连续地毯覆盖。在大量地毯拼块被铺装后，保证一块或多块标识地毯拼块不侧向移动，把一块或多块标识地毯拼块揭起，在该方式中，取出临时被固定的标识地毯拼块。尽管标识地毯拼块可以保留粘附在地板上，但优选去除临时固定装置，以允许进入标识地毯拼块的下方。

下面参考铺装图21A、21B和21C描述本发明拼块地毯拼块的优选铺装方法。在图示21A-21B中，通过地毯刮铲602部分支撑被铺装的地毯拼块601。通过支撑大部分的地毯拼块，要非常小心地连接边603和604，确保没有缝和交迭。本发明的防滑地毯产品的一个优点是一旦铺设到位，地毯拼块的横向滑移最小。在铺装地毯时，这就是一个缺点，因为一旦将其设置在接近所需要的位置很难滑动地毯，使其滑入到最佳位置。此外，地毯刮铲被撤出时，地毯下面的空气被排除。在使用中，被铺放的地毯拼块铺装在地毯刮铲602的支撑板605上。用选择的方法对地毯刮铲的取向进行控制，但优选的是使用手柄606。这个手柄允许铺装者竖直站立以减少由于过度身体弯曲引起的疲劳。然后，促使地毯拼块按箭头的方向铺装以保证地毯拼块完全地邻接。然后慢慢撤出地毯刮铲，使地毯拼块相对于先前铺装的地毯拼块处于适当的位置。

不脱离开本发明的范围，拼块地毯可以有任意颜色、图案、印花或图形。该拼块地毯可以在通过簇绒、印花、染色等方法形成的图案或图形。优选该拼块地毯具有在白色、浅色或多种颜色衬底上以宽幅或地毯拼块形式喷染的图案或图形。特别地，地毯拼块可以有单一的图案，这个图案相对于最邻近的地毯拼块最好没有旋转取向。地毯拼块还可以有这样的图案，其中每一单独的地毯拼块上有大图案的一部分并以此旋转，而且地毯拼块的横向放置相对于最邻接地毯拼块是最为关键的。在实例中包括大的图形、图案、边印等，其中边印比地毯拼块要大。拼块地毯拼块也可以包括砖块图案，其中每一块地毯拼块有以一定频度重复的图案部分。典型地，有砖形图案的地毯相对于最邻近的地毯拼块，具有旋转的优先选择而不是横向的优先选择。

图示22是根据本发明实施方案的一个顶视图。在图22中，用大量的拼块地毯覆盖地板650使其像连续地毯651。大量的地毯拼块还可以形成具有各种图案尺寸的不同图案，其尺寸比一不同的地毯拼块的尺寸小、相同或大。例如，大量的拼块地毯可以拼成一个单一的图案，因而肉眼看起来比一单块的宽幅地毯没有不同。另一选择是，每块地毯有一个不同于下一地毯拼块的图案。每一地毯拼块也可以提供类似于迷宫样的大图案的一个方面。在图22所示的实施方案中，地毯拼块覆盖一个组件652，这个组件有选择地嵌入在地板650中的一个缺口653中。组件652包括电接头、电线、电缆等，用于交流电源的连接，直流电源或计算机通信口的连接。组件652是一个传感器或感应器，例如像潮气、压力、温度、时间、音响或光学传感器。组件或传感器652用于检测地毯下的潮气、地毯上的通行量、地毯的损坏、地毯上的谈话，或可以用于监视在地毯上的放射线频率。至少有一个入口地毯拼块654覆盖传感器652，以遮掩它不被发现。地板，650，下的通道655可以通过接头用于连接线657和组件652，接线657包括电线、光缆和/或其它本领域公知的与组件连接的接线。当需要时，通过入口地毯拼块654的任意观察孔656可以通向电线等。入口地毯拼块654可以由不具有观察孔的地毯拼块代替。这样就允许为不同的环境改变这个区域的铺装。例如，当需要连接电线并且要替换时，可以使用带有观察孔的入口地毯拼块。同样一个区域在一种场合下显现，而另一种情况下作为舞厅使用时，就不能看见那些难看的电器连线。利用本发明的拼块地毯，可以在不同位置和那些在给定时间内不需要覆盖或维护的区域用大量组件形成大区域。利用无粘合剂安装背面加衬垫的拼块地毯，其构形可以随意愿改变。

在本领域对容易维护的地板元件有长期的需要，然而，在本领域中现有的拼块地毯需要胶水。如果在本领域中可用的地毯拼块不用胶水，其会很难看，这是由于它们的卷边和圈环参数都太大而不能用作自由铺设或无粘合剂拼块地毯。

另一个实施方案在图23中说明。在图23中，地板650包含一观察孔的组件658，这个观察孔至少部分被一个入口地毯拼块654覆盖。这个观察孔可以用于本领域常用的任何目的，包括但不仅限于安全设施(safe)，用于电线或其它电连接的路径、用于管件的路径、排除收集湿气排放管道等等。优点是视觉上入口地毯拼块654与其它地毯拼块混在一起，并且不暴露组件、面板、开口等658的位置，除非希望如此。在图22和23中，组件可以小于单块的拼块地毯，或者组件可以包括如用活动地板的铺地毯房间的整体面积，或在它们之间的任何尺寸。

本发明的一个优点是背面加衬垫拼块地毯系统的水或蒸气的渗透性。现有的地毯需要使用粘合剂以消除与地毯拼块过多的圈环或卷边相关的问题和/或小于需要尺寸稳定性的问题，如上文所述。粘合剂分布在整个地板上，因而在地板和地毯之间形成一个蒸气阻隔层。如果在粘合剂下面或者在装备上或者从渗漏，如用水泥地板常见的渗漏中捕获任何湿气，粘合剂就可能沉积或者或水引起霉变。本发明的地毯拼块不需要粘合剂，因此，不需要使用蒸汽阻隔层。地毯拼块之间的缝隙尽管在视觉上感到被绒头覆盖，其允许蒸气通过地毯拼块，而不会产生后果。因此，如果潮气是在地毯拼块上，它就能被房间的空气吸收。还有，如果需要，在地毯表面上的任何潮气通过地毯缝隙跑掉并被排放组件收集，如在图23中所描述的。因此，本发明所述拼块地毯提供了一个水渗透地板系统。

相信多孔的、透气的、吸水(wicking)泡沫和/或底衬垫是优选的，因为它们可以使地毯下面的潮气传送。在图1C、1D、1E、3A、3B、4A、4B、10A、10B、和11-15的任一图中所示的拼块地毯都具有，例如，基本上或部分开孔泡沫(178)和多孔无纺背衬(170)，该拼块地毯可以不使用粘合剂进行铺装在混凝土地面上并且可以使地毯下的潮气释放。用拼块地毯铺放在部分固化或未硬混凝土地面上是特别有用的。

根据本发明的至少一个实施方案，优选衬垫背垫拼块地毯有0个卷边，一个0到微小圈环(小于2/16英寸)，和尺寸稳定。

根据本发明一个实例，实例1的无粘合拼块地毯的样品采用如下如下描述试验进行测试。

    所用的测试方法    ASTM D-5252 Hexapod滚筒测试仪    ISO/TR 10361 Hexapod滚筒    按CRI TM-101照相比例评定    Aacgener测试(DIN标准54318)

设备：WIRA INSTRUMENTATION HEXAPOD滚筒地毯测试仪

程序：

测试样品以”Hexapod”滚动报告周期，每2000周期取出样品用于真空恢复。

使用一个电动垂直真空清洁器，(发现II)，沿样品的长度做4次向前向后通过。

用相当于垂直光(1500勒克斯)的日光评定样品。以45度角从1.5米的距离全方位观察样品。

对实验前和实验后样品的绒头高进行测量，获得绒头高度保留值。

测试尺寸稳定性，一般参考Aachen测试，检测纺织物在进行了如加热、加湿、和干燥处理后，尺寸变化的结果。以如DIN 50 014中所定义的随着气候的变化，测试样品的尺寸的相应变化来报告变化。收缩样品报告为负(-)结果，伸长样品报告为为(+)结果。很明显，最希望产品的测试结果为0，其表明没有变化。样品的绝对值越大，发生尺寸改变就越大。本发明优选在环境改变时样品尺寸变化最小。如果地毯拼块收缩，缝隙就会暴露变得可见，使外观难看。如果地毯拼块膨胀，缝隙就会凸出，不仅难看还有跌拌的危险。

测试结果

Hexpod周期数值4000 12000颜色变化3-4 3绒头高度保留率89.4％ 74.8％整体外观改变4 3

评价关键

5＝忽略或没有变化

4＝轻微变化

3＝中度变化

2＝相当的变化

1＝严重变化

通过下面实例可以进一步理解本发明，这些实例不构成过度地限制本发明，本发明的范围由所附的权利要求限定并说明。

实例1

通过使用图2所示的设备和方法生产簇绒地毯。所生产的地毯产品有如图3A所示的构形。生产参数如下所述。

纱线15盎司/平方码，尼龙6，6，毛圈绒头连续长丝主背衬4盎司/平方码，无纺聚酯预涂层16盎司/平方码，用100份CaCO₂填充的SBR胶乳热熔粘合剂42盎司/平方码改性聚丙烯叠层强度2盎司/平方码，有丙烯酸粘合剂的无纺玻璃聚氨酯泡沫覆层20盎司/平方码聚氨酯泡沫密度16盎司/立方英尺背衬材料4盎司/平方码，无纺织物(50％聚丙烯，50％聚酯)

实例II

结构簇绒的纺织的毛圈绒头面纤维100％Milliken认证的WearOn尼龙土壤防护剂MilliGuard抗菌剂BioCard印染方法Milltron染料喷射(Dye Injection)印规格1/10英寸(39.4/10厘米)行14.4/英寸(56.7/10厘米)簇绒143.9/平方英寸(2230.3/100平方厘米)标准背衬无PVC(PVC-Free)UNDERSCORE^TM衬垫标称总厚度0.34英寸(8.6毫米)总重量99.9盎司/平方码(3387.4克/平方米)地毯拼块尺寸36×36英寸(914.4×914.4毫米)易燃性(辐射面板ASTM-E-648)≥0.45(I级)烟密度(NFPA-258-T或ASTM-E-662)≤450六亚甲四胺Pil测试(CPSC FF-1-70或ASTM D 2859)自熄灭耐光度(AATCC 16E)≥4.0在80小时摩擦脱色(AATCC 165)≥4.0湿或干静电性(AATCC-134)20％R.H.，70F≤3.5KV尺寸稳定性-Aachener测试(DIN标准54318)≤0.2％推荐的运输重物商用推荐保养MillicareCRI户内空气质量产品类型：12200793

实例III

结构丛生的割绒面纤维100％Milliken持有证书的WearOn尼龙土壤防护剂MilliGuard抗菌剂BioCard印染方法Milltron规格1/10英寸(39.4/10厘米)行14.4/英寸(56.7/10厘米)簇绒143.9/平方英寸(2230.3/100平方厘米)标准背衬无PVCUNDERSCORE^TM衬垫标称总厚度1.34英寸(8.6毫米)总重量99.9盎司/平方码(3387.4克/平方米)地毯拼块尺寸36×36英寸(914.4×914.4毫米)易燃性(辐射面板ASTM-E-648)≥0.45(I级)烟密度(NFPA-258-T或ASTM-E-662)≤450六亚甲四胺Pil测试(CPSC FF-1-70或ASTM D 2859)自熄灭耐光度(AATCC 16E)≥4.0在80小时摩擦脱色(AATCC 165)≥4.0湿或干静电性(AATCC-134)20％R.H.，70F≤3.5KV尺寸稳定性-Aachener测试(DIN标准54318)≤0.2％推荐的运输重物商用推荐保养MillicareCRI户内空气质量产品类型：12200793

舒适度评价

1.Gmax-Gmax在一表面模仿脚步。以多个“g“(重力)或Gmax报告测量。数值低表明对地的冲击力较小，脚下产生的感觉更舒适。比较高的数值，表明冲击力比较大，脚下感觉不舒适。

Gmax测试结果

标准重量的背面加衬垫拼块地毯116低重量的背面加衬垫拼块地毯129标准工业宽幅无衬地毯185标准硬背拼块地毯  例如，常用的PVC硬背227

弹性评价

衬垫弹性—衬垫弹性测量是当金属球从标准高度落下，这个金属球回弹的百分比。它表明衬垫对冲击的吸收特性。这种特性可以帮助减小对地毯表面可见的磨损。值越高，回弹百分比越高，说明衬垫的弹性越大。

弹性结果

标准重量背面加衬垫拼块地毯30低重量聚氨酯背衬拼块地毯27标准工业宽幅无衬垫地毯17标准硬背拼块地毯13

外观保留

外观保留评价(ARR)--ARR的值是根据ASTM D-5252(hexapod)或ASTM D-5417(Vettermann)测试方法，用对短期和长期专门测试的周期数，对经受暴露条件的地毯的外观变化分级来确定。

ARR-轻(短期限)＞＝3.0    长期限＞＝2.5

ARR-中度(短期限)＞＝3.5  长期限＞＝3.0

ARR-重度(短期限)＞＝4.0  长期限＞＝3.5

本发明的背衬拼块地毯的的APR为短期限值大约为4.0，长期限为3.5。

在说明书中已经说明本发明实施的优选方案，尽管使用了一些具体的术语，但它们仅的按一般的和说明性的意义使用，而不作为限制的目的。本发明的范围由权利要求限定。