地面材料系统及方法

专利名称：地面材料系统及方法
技术领域：
本发明涉及地面材料系统，更具体地，涉及合并多层可更换的组装式表面覆盖元件的地面材料系统，该表面覆盖元件适于配合排列而安装于底层支撑地板上。本发明还提供了组装式表面覆盖元件的构造及其制作和安装方法。
背景技术：
例如美国专利Nos.4,522,857、6,203,881和6,468,623中描述了衬垫式地毯产品或方块地毯，这些专利都在本发明中引入作为参考。
主要基于最终使用者的需求，商务和住宅地面材料市场在两个不同的方向取得进展。一方面，商务用地面覆盖物向着组装式地面覆盖物方向发展。商务市场的特点是大通行量，包括步行和设备滚动，以及对于长毛绒、高度和绒头的需求最小。商务应用的特定问题是通道痕迹的形成，这是由于地毯的某些通道显出磨损，而其他区域磨损极小。为了避免这种可见的不良现象，商务应用地毯的设计发展到低垫、极少或无衬垫的材料，以及广泛应用的、损坏时能够单独替换的方块地毯。
市场上现有的精良商务用衬垫式方块地毯或者组装衬垫式地毯产品，例如乔治亚州LaGrange的美利肯公司(Milliken & Company)销售的商标为Comfort Plus的产品，其结构类似于美国专利No.6,203,881的图3A或3B(在此引入作为参考)，具有商务用主地毯织物，该织物的表面重量(face weight)约为20到40盎司/平方码，热熔体层约为38到54盎司/平方码，最初填充的聚氨酯泡沫衬垫的厚度约为0.10到0.2英寸，衬垫重量约为28到34盎司/平方码，衬垫密度约为16到18磅/立方英尺，整个产品的高度约为0.4到0.8英寸。这种高级商务衬垫式方块地毯提供极好的弹性和脚下舒适性，所展现出的性能特征使其值得在商务中大量应用，并且由于其具有优异的外观、触感、耐用、舒适度、和衬垫特征、性能和性质等，已在整个产业中达到显著地位。由于这类衬垫式方块地毯所用材料的数量和质量都很高，其制造成本相对较高。
商务用地毯不符合阔幅地毯式的住宅用地面覆盖物的需求，这种不同的需求促使各自市场在制造工艺上的不同。对于可行的住宅用地毯而言，最关键的参数有关于其触感和外观。过去只能通过辅助衬垫或垫子、和厚绒阔副地毯来满足这类需要。住宅用地毯几乎全部是阔幅地毯或全室地毯。
尽管阔幅地毯迎合了居家美观和舒适的需要，但它有本领域尚不能克服缺陷。阔幅地毯的安装需要多个步骤，包括a)在待铺地毯的区域边缘安装钉条；b)在待铺地毯的区域铺设衬垫或者垫子；c)用阔幅地毯覆盖垫子，而不移动垫子；d)将阔幅地毯块缝合在一起；及e)拉伸地毯并通过使钉条穿过地毯将其固定。这需要专业人员来安装，并且需要使用大量体积巨大的、多卷12-14英尺宽的阔幅地毯和衬垫。一旦有一块阔副地毯被弄脏或损坏，整个地毯就必须全部移除而修复或更换。
尽管以前有过买卖某些家庭用方块地毯产品的尝试，例如厨房硬表面方块地毯，但是这些尝试是不成功的。因此，住宅用地毯的消费者对于家庭地毯产品的选择基本上限制于，例如由专业安装人员安装在分离的阔幅地毯垫上的阔幅地毯。由于没有适合的地毯供选择，许多消费者已经彻底放弃了地毯，转而选择油毡、硬木或联锁仿木格、通常提及的柏丽(Pergo)地板。
由于对于商务用地毯和住宅用地毯的要求有所冲突，商务用产品的进步并未直接转化为适宜的住宅用产品。

发明内容
申请人发现，人们对于具有住宅用具衬垫厚绒地毯的外观和触感的组装式产品或方块地毯有长期需求。使地毯适于住宅使用的特性，与有利于商务用方块地毯的性质有冲突。例如，住宅用地毯必须有足够的长毛绒和衬垫以满足居住消费者的需求。而过多的衬垫对商务用方块地毯的性能是有害的。例如，过多的衬垫和/或过长的绒头会增加滚动摩擦力并超过商务办公室环境所能接受的水平。另外，当在方块地毯边缘附近施加重力时，该边缘会发生偏斜，从而在受力的方块地毯与邻近的方块地毯之间形成凸缘。这种凸缘会带来许多问题。方块之间会相互滑动，这通常称为雪犁(snow-plowing)。当邻近方块地毯的边缘在垂直方向上分离时，边缘的纤维就就能进入到分离所造成的裂缝中。当边缘试图重新排列时，纤维就会陷于裂缝中纠缠成团。这致使接缝明显可见。在严重的情况下，这种分离还会有绊倒人的危险。
此外，申请人没有发现任何组装式地毯产品，完全满足充分的减震、长绒毛绒头、和最小边缘移位的需求，并且对于住宅安装持久耐用。
根据本发明的一个方面，提供了一种包括含绒面的组装式表面覆盖元件的地面覆盖系统，适合住宅应用的安装和使用。
根据本发明的另一个方面，提供了制造住宅用组装式地毯和方块地毯的方法，该组装式地毯和方块地毯具有阔幅地毯的弹性、脚底舒适性、外观和触感，安装时无接缝外观，易于安装，户主可以自行安装，并且拥有适合住宅或家庭使用的性能特性。
根据本发明的又一个方面，提供了一种包括组装式表面覆盖元件的地面覆盖系统，该元件具有便于元件在地面表面协同排列从而掩盖元件间接缝外观的几何学形状。


将附图引入本发明并构成本说明书的一部分，其对本发明的示范性的实施方案进行了说明，并且与下文的详细说明一起用于解释本发明的原理，其中图1-12是说明底层支撑地板上的表面覆盖元件的几何形状和图案配置的顶视图；图13A-13D是说明置于底层地板之上的表面覆盖元件各种多层结构的侧面剖视图；图14A-14B是说明置于底层地板之上的表面覆盖元件多层结构的制作过程的示意性透视图；图15A-23是说明置于底层地板之上的表面覆盖元件各种多层结构的侧面剖视图；图24A-24B是说明从底层切割多层结构的切割操作的侧面示意图；图25是说明背对背包装排列具有绒面的表面覆盖元件的侧视图；图26是说明背面对正面包装排列具有绒面的表面覆盖元件的侧视图，例如在成卷时可能发生的；图27是显示各种结构表面覆盖元件之间的平均间隙长度的图表；图28-38是说明具有贮槽和一个或多个组装元件的示范性组装式住宅区域小地毯和类似物的示意性透视图；图28是图29所示的贮槽和组装元件的装配图；图29显示贮槽中的单个组装元件；图30和31各显示在贮槽中的两个组装元件；图32显示在贮槽中的四个相同组装元件；图33和34各显示在贮槽中的三个组装元件；图35显示在贮槽中的六个相同组装元件；图36显示在贮槽中的九个长方形组装元件；图37显示长方形贮槽中的十三个菱形或三角形组装元件；图38显示正方形贮槽中的四个不同形状的组装元件；图39-41是说明根据本发明选择的实施方案的薄膜或膜层压过程的示意性侧视图；图39显示通过薄膜式粘合剂粘合在一起的脱膜层和衬垫层；图40显示如图39所示的粘合在一起的脱膜层和衬垫层，再加上通过薄膜式粘合剂粘合在衬垫层上的稳定材料；图41显示表面层由薄膜式粘合剂粘合在背面层或复合物上；以及图42是说明置于底层地板之上的、并且例如通过图41所示方法制造的表面覆盖元件多层结构的侧面剖视图。
具体实施例方式
参照附图，对本发明示范性的实施方案进行说明，在尽可能的程度，不同示意图中的相同的旁注数字用来代表相同的组分。图1示意性地示出了一种示范性的地面材料系统，其中，大量的组装式表面覆盖元件10，例如方块地毯或类似物，边对边排列于底层支撑地板11之上。可以理解，底层地板11可以包括任何适合在表面覆盖元件10下方提供支撑的表面。仅作为例子，制造底层地板11的材料可以包括架高的地板、胶合板、木屑板、硬木、混凝土、瓦、瓷砖、乙烯树脂或层压板、用过的地毯或类似物。
不论覆盖的底层地板是什么，表面覆盖元件预期优选提供令人满意的美观覆盖效果，其中单个表面覆盖元件之间的接缝在安装完毕后基本上不被观察者察觉。也就是说，优选隐藏表面覆盖元件间的各个接缝。而且，要求在底层地板之上的单个表面覆盖元件在初次安装后应该易于拆除，从而根据需要，允许位置调换和/或随后的更换。另外，表面覆盖元件应该具有足够的内部尺度稳定性，一旦将它们置于底层地板之上，能够保持其初始形状和相应的位置，从而使接缝不随时间推移而开裂。最后，要求各个表面覆盖元件应该赋予被覆盖的底层地板表面一定程度的缓冲。这种缓冲可能在将舒适性视为重要的住宅环境的安装中特别需求。
相信隐藏接缝的能力，可通过在表面覆盖元件背向底层地板侧整合一个有特定特性的三维表面覆盖物而加强。横置于底层地板之上的表面覆盖元件的几何形状及其相互排列方式，也可以影响隐藏接缝的能力。仅作为例子，图2-12提供了不同形状的表面覆盖元件的至少部分安装的示意图。特别地，图2图示基本上为正方形的表面覆盖元件10按照壁阶关系排列。在某些情况下，相信利用这种壁阶排列关系可能会打破表面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。可以理解，表面覆盖元件不要求是正方形的。因此，图3图示了通常为长方形的基本拉长的表面覆盖元件10A的排列。仅作为例子，预计这种排列方式可能在表面覆盖元件以成卷的形式或者大块形式供应，并在放置于底层地板上的情况下特别有用。
除了直边四边形的几何形状之外，还预计任何数量的其他几何形状，包括复合多边形，也可以使用。相信成角边缘的毗邻关系可能提供双重益处，它便于在底层地板上进行合适安装，同时又趋于打破表面覆盖元件接缝之间感觉上的连续性。
图4和5图示了一种示范性几何形状的排列，其中，表面覆盖元件10B的两个相对侧(优选上边和下边)各有一个双人字形，而剩下的两个相对边平直且平行。如图所示，这样的表面覆盖元件可以按照基本成列或交错关系安装在底层地板之上。组合块相对边的双人字形优选互相之间互补(与邻近或毗邻的组合块吻合)，当一边的人字形向外，即朝凸起方向突起时，另一边的人字形是向内的人字形，即朝凹陷方向下陷。
尽管根据需要表面覆盖元件可以是任何实际尺寸，但为了减少覆盖底层地板表面所需元件的数量，可能需要使用相对较大尺寸的表面覆盖元件。但是，这种尺寸应该权衡安装过程中使用者通过体力将表面覆盖元件安置于底层地板上的需要。仅作为非限制性的例子，根据一个预期的结构，具有如图4和5所示形状的表面覆盖元件，其直边长约为17英寸，每个人字形的底部宽约为9英寸(组合块宽度的一半)，深约1英寸(从正常处到顶点测量)。因此，所得的表面覆盖元件的名义外部尺寸约为18”×18”，这相信是可以用于手工操作的尺寸。人们可以通过延长直边、加宽人字形或增加额外的人字形来制作长方形的组合块。仅作为例子，一个预期的基本为长方形的表面覆盖元件，其名义外部尺寸具有约为22英寸的直边，每个人字形的底部宽约为11-1/2英寸，深约1英寸。这样，它的名义外部尺寸为23英寸×23英寸。
根据另一个例子，一个真正正方形组合块的边长是24英寸。通过将组合块的尺寸限制在约24英寸×24英寸×1/2英寸，可将10块左右的组合块装于一个重量少于50磅的包装箱内，优选少于40磅，更优选少于35磅或更低。这样一箱组合块就可以在市场上零售给自己动手的消费者。
当然，可以理解，在制造表面覆盖元件时，任何数量的其他几何形状也可以采用。仅作为非限制性的例子，图6图示了两个相对边或相对端具有单人字形的长方形表面覆盖元件10C。图7显示两个相对边或相对端具有多个(三个)人字形的长方形表面覆盖元件10D。图8显示四边具有单人字形的表面覆盖元件10E。注意相对的人字形优选各自为相应外凸或内凹的人字形。图9显示四边具有单圆形突出或弯曲元素的表面覆盖元件10F的排列。图10图示了大量三角形表面覆盖元件10G按壁阶方式排列。图11图示了大量菱形表面覆盖元件10H按壁阶方式排列。图12图示了大量六边形表面覆盖元件10I。
如图所示，根据潜在优选的实践，每个组装式表面覆盖元件优选与其他铺在底层地板上的表面覆盖元件外形基本一致。这种几何形状的一致性相信基本减少了安装的复杂性，这对于没有安装地面材料系统实际经验的用户是有好用的。必须牢记的是，尽管每个安装的完整组合块优选外形和结构一致，尽管用于填充安装边缘地带的部分组合块，可以制作为单独的边缘组合块或从完整的组合块上切割得到。依照一个例子，如有可能的话，优选组装式元件(组合块)的边缘部分具有至少4英寸的宽度和长度。这有助于减少安装后的开裂和分层的问题。
如前面所述，隐藏各个表面覆盖元件之间接缝的能力，可通过在表面覆盖元件背向底层地板侧整合一个有特定特性的三维表面覆盖物而加强。特别地，已经发现，即使没有使用图案着色，具有足够高度和占据密度簇绒的三维绒头结构在表面覆盖元件上的放置，对于隐藏邻近表面覆盖元件之间接缝可能有用。正如下文将要进一步阐述的那样，这样的三维绒头结构还可提供缓冲效应，这对于住宅环境的用户来说可能是非常希望的。
根据一个预期的实践，安置于底层地板之上的表面覆盖元件具有多层复合式方块地毯结构，该结构包括界定伸出底层地板的外表面的大量的纱线。该纱线簇生或粘合于尺寸稳定的底衬结构处。这些纱线呈现出一定的高度和占据密度，从而提供缓冲和隐藏接缝的特性。底衬结构承担施加在表面覆盖元件上的负荷，并为表面覆盖元件提供尺寸稳定性，从而能长期保持其形状。如果需要，底衬支持结构还可以包括一层或多层缓冲材料，例如泡沫或类似物，用于进一步加强使用时的舒适性。
图13A、13B、13C、13D提供了用于覆盖底层地板111的多层表面覆盖元件的示范性的潜在优选结构。如图所示，任何具有前文描述的几何形状的表面覆盖元件可以使用结构110A、110B、110C、110D，每个引入分层排列的以下结构起绒初级绒面织物112，其覆盖在负载分配层(load distributing 1ayer)157之上，而负载分配层157覆盖在例如原始泡沫、或再粘合泡沫或压缩颗粒泡沫的缓冲材料层178之上，而缓冲材料层178可以包括任选的衬底层170。如果需要，衬底层170还可以包括增阻涂层(friction enhancing coating)或化学处理层180(图13D)，下文将会进一步说明。
负载分配层157可包括例如玻璃或类似物的一张增强材料层158并结合例如热塑性粘合剂或热固性粘合剂的粘结层160，优选热熔性粘合剂或类似物将初级绒面织物112与缓冲材料层178粘结在一起。还可以预期负载分配层根据需要可以不含有任何增强材料。也就是说，负载分配层157可全部由一层或多层粘结层160构成。
众所周知，初级绒面织物112可以结合簇绒或粘合结构(圈绒和/或割绒)。还预料到初级绒面织物112可以具有任何数量的其它起绒结构，仅作为非限制性的例子，其它起绒结构包括具有纺织、编织或无纺结构的变形或扁平织物。
根据潜在优选实践，初级绒面织物112包括大量从初级基底的一侧向外突出的起绒纱线。如果本发明使用的初级绒面织物112是如图13A、13B和13C所示的簇绒结构，初级基底优选由初级衬底122和例如乳胶或类似物的粘合剂预涂层124构成。可以理解，除了图13B所示的实施方案中，起绒纱线121经历顶端剪切或者毛圈切割操作从而形成割绒结构外，图13A和13B所示的结构是相同的。依次地，图13D所示的结构与图13B的结构基本上是相同的，但前者引入例如起绒结构或类似物的具有高度加捻结构的绒头纱线121’，从而赋予纱线大量纽结。正如下文将要进一步阐述的那样，这样的纱线结构对于需要厚重缓冲感的住宅应用可能是特别理想的。
本发明(图13C)所显示的粘合表面结构110C中，初级绒面织物112优选包括大量植入粘合剂136的割绒纱线134，将例如乳胶或热溶性粘合剂的该粘合剂136层压于增强或基底层138中，增强或基底层138是纺织或无纺材料，包括玻璃纤维、尼龙、聚酯或聚丙烯。预期基底层138可以预先涂上乳胶或其它热塑性或热固性材料或聚合物，以便在应用加热后允许与割绒纱线134熔融粘接，从而加强纱线的稳定性。
尽管某些实施方案可能是优选的，但必须明白，初级绒面织物112可以有不同的实施方案，而且初级绒面织物112的组成结构也不受限制。任何具有起绒部分以及初级基底或衬底的合适初级绒面织物可以用作初级绒面织物。“初级基底”指任何单层或复合结构，其中包括通常使用的层状复合材料，即通常应用在簇绒地毯结构上的初级底衬122和乳胶预涂层124，以及通常用于粘合结构的带有增强基底138的粘合层136。当然，也可以利用本领域技术人员可能进行的其他实施方案。例如，如美国专利No.5,443,881(在此引入作为参考)所述，在粘合产品中，可以将起绒纱线加热粘接到基底138上，以使初级地毯的结构简化。其他可选实施方案包括Machell的美国专利No.4,576,665所公开的内容(在此引入作为参考)，同样可以利用。
根据潜在优选的实践，结构110A、110B、110C和110D的起绒纱线120、121、121’或134，可以分别被染色或印花，例如喷射染色、浸染、辊式印花、或类似方式，例如用乔治亚洲LaGrange的美利肯公司生产的Millitron喷射染色机进行染色。而且，优选图13A-13D所示110A、110B、110C和110D的完整结构能够被喷射染色、辊式印花、或类似处理。例如，用于形成表面覆盖元件的示范性结构优选能够经受苛刻的喷射染色处理，包括染色、蒸汽作用、洗涤、烘干、和类似处理。因此，表面覆盖元件能够经受热度和湿度的变化，纱线也就能被染色和印花。例如，纱线可进行白色、浅色染色，如灰白色或浅米色，或者进行纱线染色、纺前染色、或类似处理。
根据至少一个实施方案，优选至少在乳胶预涂层和/或面纱、初级衬底、粘结层、增强材料、泡沫或衬垫、衬底、和/或增阻涂层或夹持层(grip layer)中，加入抗菌剂、抗真菌剂或抗微生物剂，例如使用南卡罗莱纳州Spartanburg的美利肯公司销售的银基抗微生物剂ALPHASANTM。这种银基抗微生物剂ALPHASANTM能够耐受处理过程中的高温。
纱线120、121、121’或134可由天然和/或合成的纤维制成，并且可以是细纱、短纤纱或长丝纱，优选由聚酰胺聚合物形成，例如特拉华州Wilmington的杜邦公司(Dupont)和密苏里州St.Louis的SolutiaFibers公司提供的商业产品，尼龙6短纤纱、尼龙6长丝纱、尼龙6,6短纤纱、或尼龙6,6长丝纱。但是，正如本领域人员所公认的那样，也可以使用其他合适的天然或合成纱或混纺。仅作为非限制性的例子，可使用的其他材料包括，聚酯短纤维或长丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚烯烃、例如聚乙烯和聚丙烯短纤维或长丝、人造丝、例如聚丙烯腈的聚乙烯聚合物、羊毛、及其混纺。可以使用各种旦尼尔数、绒头、捻级、空气交络、和热定形特性来制造这些纱线。
尽管可能优选白色或浅色的纱线(或纤维)，以易于在其上注射染色或印花，但是应该明白，纱线可以具有任何性质，以及通过纺前染色、天然着色等而带有任何颜色，并且适合于注射印染、筛网印花、转移印花、图案成簇、纺织、编织、和/或类似处理。
依照一个实施方案，初级绒面织物中的纱线重量约为每平方码10盎司到约每平方码75盎司，更优选约每平方码20盎司到约每平方码60盎司，最优选约每平方码30到50盎司。
根据图13D所示的一个潜在优选的结构，初级绒面织物具有例如起绒粗呢割绒、撒克逊呢割绒、圈绒、贝伯圈绒、或类似的表面结构。起绒粗呢割绒结构可能是潜在优选的。由于每一绒头纱线的末端纽结在一起，纱线展开的长度实际上超过了绒头的高度，因而，这样的结构通过绒头提供较大体积。而这个大的体积又提高了表面覆盖元件的厚度尺寸的可压缩性。相信这种提高的压缩性相关于用户通常的缓冲感。
对于根据本发明用于表面覆盖元件的簇绒结构的绒面织物，其示范性和潜在优选的结构特性如下表所述。
初级绒面织物结构

可以理解，表面覆盖元件上的起绒纱线的理想深度和占据密度，可以根据设计的使用环境而有所不同。特别地，如果该表面覆盖元件是用于在例如用户家中的住宅环境的地板铺设，相信较深而稀的绒头结构可能比较理想。相反，如果表面覆盖元件是在例如办公室的商务环境、例如旅馆的接待环境、或例如学校或医院的公共机构环境中使用，密集排列的短绒头可能比较理想。
仅作为例子，根据上述表中所列参数形成起绒加捻的、住宅用表面覆盖元件的一个优选的割绒初级绒面织物的特征如下正常所得绒头深度从初级衬底起约为0.418英寸，而其绒头长度从初级衬底起(将纱线拉到其最大长度而测量)约为0.6英寸。将初级衬底(或其他初级基底)上的纱线刮下并称量所得产物，测得初级衬底上每个单位面积纱线的质量约为每平方码29.08盎司。根据测得的0.418英寸正常深度，标准绒头密度约为每立方码2,504.5盎司。
术语“标准绒头密度”应该被理解成从单位面积的初级衬底上刮下来的纱线质量除以正常绒头深度的比值，可用公式表示如下mp]]>其中，m是一平方码初级绒面织物中初级衬底上纱线的盎司量；而p是纱线中绒头高度。
优选地，用于家居环境铺在底层地板上的表面覆盖元件的特征在于，其标准绒头密度范围约为每立方码500盎司到约每立方码4,200盎司。更优选地，用于家居环境铺在底层地板上的表面覆盖元件的特征在于，其标准绒头密度范围约为每立方码1,500盎司到约每立方码3,500盎司。最优选地，用于家居环境铺在底层地板上的表面覆盖元件的特征在于，其标准绒头密度范围约为每立方码2,000盎司到约每立方码3,000盎司。通过比较，用于大通行量的旅馆接待环境中的标准绒面，例如美利肯公司销售的商标为GRAND PLAZA的标准绒面，其特征在于其标准绒头密度约为每立方码4,357.3盎司。
可以理解，与商务或接待环境相比，住宅环境下可能需要更长的绒头。作为住宅用，相信任何初级衬底上的标准绒头高度优选约0.25英寸到约0.75英寸的范围，更优选约0.3英寸到约0.5英寸，最优选约0.4英寸。在这方面需要明白的是，术语“标准绒头高度”指初级衬底上纱线自然产生的程度。如图13D所示，由于纱线变形或捻回而弯曲，这个标准绒头高度可能短于实际纱线的长度。
在图13A、13B和13C中的簇绒结构所用的初级衬底122，可以是传统的聚酯或聚丙烯的纺织或无纺结构。但是，还预料专门的初级衬底，例如含有聚酯层间玻璃纤维的无纺结构，可以用于簇绒结构的初级衬底122，以赋予其需要的稳定性和可分割性能，从而可能减少或甚至消除对粘性预涂层124的需求。可供选择的初级衬底或簇绒基底的实施方案，例如在2002年3月12日提交的未决美国专利申请No.10/098,053中说明，其内容在此全部引入作为参考。
仅作为非限制性的例子，依照预期的实践，初级衬底122是纺织层与针刺过纺织层的无纺材料融合的多组分结构，其中至少一部分无纺材料是低熔体或粘合材料，当该材料进行压制(加压和加热)时，熔化并融合无纺或纺织材料而形成稳定性加强的初级衬底。纺织层为纺织聚丙烯，无纺材料为聚酯，低熔体材料是低熔体或共聚多酯。低熔体或粘合剂材料的重量百分比范围大约是无纺材料重量的10％-100％，优选10％-70％，最优选10％-40％。无纺材料可以是任何天然或合成纤维或其混纺。例如，无纺材料可以是聚酯、回收聚酯、聚丙烯、稳定聚丙烯、丙烯酸、尼龙(聚酰胺)、二组分聚酯、二组分尼龙、以及它们的混纺或结合。如果无纺材料是聚丙烯或稳定聚丙烯，那么就不一定需要加入额外的低熔体材料。低熔体材料可以是任何合成材料或纤维或混纺，其熔点低于压制温度并将粘附于邻近的纤维上。例如，粘合剂或低熔体材料可以是聚酯、共聚多酯、聚丙烯、通过化学方法提高了熔化温度的聚丙烯、二组分聚酯、二组分尼龙、聚乙烯、尼龙、低熔体尼龙织物(low melt nylon web)、粉末粘合剂、化学粘合剂、压制的聚丙烯织物(extruded polypropylene web)、以及它们的结合或混纺。纺织材料可以是任何天然或合成材料或纤维或混纺，并与无纺材料和低熔体材料结合形成簇绒基底。例如，纺织材料可以是聚丙烯、稳定聚丙烯、扁平丝(带)聚丙烯、聚酯、聚酯编织稀松布、聚丙烯纺织稀松布、回收聚酯、以及它们的混纺或结合。依照一个示范性结构，纺织层或材料的经纱范围可以从约6×6到30×30，优选从约10×10到24×22，无纺材料的重量范围可以约为1-6盎司/平方码，含约10-100wt.％的低熔体或粘合剂。
根据一个示范性的实施方案，可以使用的加强的初级衬底122，其总厚度约为0.017英寸，总重量约为5.03盎司/平方码。这种初级衬底包括纺织材料、和由聚酯和低熔体聚酯纤维(50wt.％的2-1/2旦尼尔的天然聚酯纤维，20wt.％的4旦尼尔黑色聚酯纤维，以及30wt.％的3旦尼尔低熔体聚酯)通过混纺、针织和融合得到的无纺材料，它通过将无纺材料置于纺织层之上，将无纺材料针刺于纺织层，使得少量无纺材料穿过纺织层，然后在复合物两边压制(顶端辊的温度约为320°F，底部辊的温度约为280°F，辊压力约为85磅)而强制无纺材料与纺织层融合而形成。这种融合的、稳定性增强的初级衬底在切割时不易磨损，不会对簇绒纱线造成损害，并提供了空间稳定性以及更好的簇绒毛撮(tuft lock)。
根据另外一个实施例，增强的初级衬底包括纺织稀松布和无纺纤维，其根据以下条件进行针刺和随后的融合稀松布纺织聚丙烯(PP)24经纱乘以11纬纱@3盎司。
无纺材料重量1.75盎司/平方码。
无纺材料含量30％低熔体聚酯(PET)-4旦尼尔；2”纤维长度50％天然PET-2.25旦尼尔；3”纤维长度20％黑PET-4.0旦尼尔；4”纤维长度压制温度正面320F背面280F在簇绒结构中，粘合剂预涂层124优选丁苯橡胶(SBR)或乳胶，但其他合适的材料同样也可以使用，例如苯乙烯丙烯酸酯、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、内烯酸、和例如沥青、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、EVA的热熔粘合剂、或沥青基热熔粘合剂或其混合物。在使用热熔粘合剂的情况下，预期诸如玻璃纤维、尼龙或聚酯稀松布、纺织或无纺的增强材料可直接粘附而形成层压复合物，而不需要使用额外的粘合层。而且，预期如果绒头纱线以适宜的稳定关系簇生在初级衬底122上，形成如图16A-16C所示的结构，在簇绒产品中可以完全去除粘合剂预涂层124。
正如前面所指出的，预料根据本发明的表面覆盖元件结构，在其远离底层地板111的表面上具有簇状或粘合初级绒面织物112，它优选包括位于初级绒面织物下方的负载分配层157。仅作为例子，预期负载分配层157可包括一层或多层有弹性的聚合粘结层材料160。聚合粘结层材料160可以是热塑性的或热固性的组分。热熔粘合剂可能是特别优选的。仅作为非限制性的例子，可用的热熔体可包括沥青和聚烯烃基热塑性材料。可用的热固性粘合剂可包括聚氨酯。在粘结层材料160为热熔粘合剂的情况下，预料在负载分配层157内使用的热熔粘合剂的总质量将优选在每平方码约20到约100盎司范围内，更优选在每平方码约35到约90盎司的水平。
一个潜在优选的热熔粘合剂的组成列于下表。
热熔体组成

上表所述的热熔体组成的物理性质列于下表。
热熔体的性质


如果需要，也可以在负载分配层157内加入增强材料158。在某些结构中，增强材料可增加表面覆盖元件的尺寸稳定性，从而在表面覆盖元件的使用和/或加工过程中，当发生压力和/或温度或湿度改变时，基本阻止不同层之间发生不成比例的尺寸变化。一种预期的增强材料158是含有多重玻璃丝(玻璃)纤维的薄片、小垫或织物，缠绕于例如2盎司/平方码结构的无纺结构，并可通过一种或多种粘合剂粘合在一起，例如丙烯酸粘合剂或改性丙烯酸粘合剂。其他可用的材料包括编织玻璃丝(woven glass)或玻璃稀松布材料，以及纺织或无纺织物材料，例如聚酯或尼龙。如果需要，预期也可以排除增强材料158，以使负载分配层基本完全由粘结层材料制成。
无论是否使用增强材料158，负载分配层157仍然有效分散横向于表面覆盖元件的集中负荷，从而驱散施加的能量并预防结构被破坏。在实施中，粘结层材料160作为缓冲物缓冲集中的应力，保护增强材料158，避免在受到点负荷时被刺穿或受到其他损害。作为例子，负载分配层必须具有足够的强度和弹性，以使小直径的鞋跟或其他应力集中的物体不至于刺穿该结构。
正如所指出的那样，缓冲材料178可以是泡沫材料。潜在优选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组合。再粘合的聚氨酯可能是特别优选的，从而使表面覆盖元件含有较高百分比的循环再生材料。
可以理解，通常的再粘合泡沫和特殊的再粘合聚氨酯泡沫，是本领域公知的异氰酸酯(盐)基聚合泡沫。特别地，将泡沫片与粘合剂混合是已知的，该粘合剂用于将各泡沫片粘合。用于循环再生的再粘合技术已有多年，尤其是聚氨酯泡沫的循环再生。总的来说，大片或大块的、低密度的、密度不均的、较易碎的、厚的、再粘合聚氨酯泡沫产品已经作为单独的、较厚的地毯衬或垫子，用作底层地板上的阔副地毯。
依照本发明，表面覆盖元件中的缓冲材料178优选含有至少约10-90％的再循环泡沫或至少约10-100％的再循环泡沫小片、大块、片、渣滓、颗粒、或类似物，以及粘合剂、胶粘剂或预聚物(和一种或多种添加剂)，而在其泡沫或衬垫层中构成具有完整缓冲层的结构，该缓冲层至少具有10-100％的再循环泡沫或衬垫成分(尤其后期工业回收的泡沫或衬垫成分)。
根据本发明，优选使用密度约每立方英尺1-25磅的再粘合泡沫，更优选约每立方英尺3-22磅，进一步优选约每立方英尺5-13磅，最优选约每立方英尺6-10磅；优选的厚度是约1-30毫米，更优选约2-21毫米，最优选约4-12毫米；优选的再粘合小片的尺寸(未受压的小片尺寸)约为2-25毫米，更优选约5-20毫米，最优选约7-15毫米的圆形或方形网眼；另外，优选在它的至少一侧有衬底材料或衬底复合物。
下表1详述了再粘合泡沫的产品参数的第一个示范性范围，该再粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表1

下表2详述了再粘合泡沫的产品参数的第二个示范性范围，该再粘合泡沫用于住宅环境下使用的组装式地面覆盖物缓冲层。
表2

表3-5列出了可用于各种组装式住宅地面覆盖物结构的再粘合泡沫材料的目标规格。
表3

表4


表5

可以理解，尽管上述的再粘合泡沫可能是优选的，预计形成缓冲层178的材料可以有很大选择范围。仅作为非限制的例子，用于形成衬垫材料178的至少五种泡沫的选择或实例，预期可制造表面覆盖元件。
1.使用标准填充的聚氨酯系统作为原始的和/或再粘合聚氨酯。一个预期的聚氨酯泡沫含有110份的填充料，密度约为15磅/立方英尺。以0.04-0.12英寸的厚度为基础，利用上述的密度和填充料量，此聚合物的重量范围约为4.32盎司/平方码到12.96盎司/平方码。通过减少填充料的量可降低密度。
2.另一种同样有效的原始的和/或再粘合聚氨酯选择方案，是调整填充料的量，使密度减少至13磅/立方英尺。在同样的厚度限制，聚合物的重量应为2.72-8.24盎司/平方码。
3.另一种原始的和/或再粘合聚氨酯的选择方案，是使用未经填充的聚氨酯(原始聚氨酯)系统。原始状态下如上所述的高密度是不可能的，它们起作用是由于墙结构(wall structure)和不存在填充料的事实。以6磅/立方英尺密度为基础，使用上述厚度限制，该聚合物的重量将为2.88-8.64盎司/平方码。
4.另一种选择是使用可通过Textile Rubber and ChemicalCompany得到的商标为KANGAHIDE的聚氨酯系统，它仅有15份的填充材料，使用的密度为6-9磅/立方英尺。如果仍然以上述的厚度限制计算，其重量将为4.3-13.02盎司/平方码。
5.另一种选择是使用机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡沫而形成的中等密度或混合泡沫。这样机械发泡和化学吹制的聚氨酯泡沫，在例如美国专利No.6,372,810中说明，并在此引入作为参考。
通过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，可以通过减少填充料的含量，制造密度约为6磅/立方英尺的原始聚氨酯泡沫。
尽管上述例子与聚氨酯有关，但是水基泡沫系统同样可以采用。例如，泡沫可以是SBR泡沫。尽管天然聚氨酯或聚氨酯再粘合泡沫或压缩颗粒泡沫(由可压缩的颗粒、小片和碎屑等制成)可能是优选的，但应该理解，也可使用由其他泡沫(开放室、封闭室)或诸如SBR泡沫、PVC泡沫、聚乙烯泡沫、软木、橡胶、粒状生胶、和/或类似物的材料制成的其它可压缩颗粒。特别地，预期可使用毛毡或无纺衬垫取代泡沫。
不管所使用的缓冲材料如何，预期优选以赋予用户相对柔软感觉的抗压模量为特征的材料。仅作为例子，当根据美国材料实验学会(ASTM)标准D3574Test C(压应力偏斜试验)对单独的缓冲材料进行测定时，预期优选那些在承受约5-70磅/平方英寸的负荷时压缩约50％的缓冲材料，更优选在承受约10-30磅/平方英寸的负荷时压缩约50％的缓冲材料。
正如前文所述，任何所述结构的表面覆盖元件可包括任选的衬底层170，该衬底层也称为脱模层或二级衬底。任选的衬底层170优选聚酯、聚丙烯、聚酯/聚丙烯、聚酯/聚丙烯/丙烯酸、或其他适当的纤维或混纺的纺织或无纺织物，还可以包含着色剂、粘合剂、或类似物。根据一个预期的实践，衬底层170可以是无纺结构或聚酯纤维和聚丙烯纤维的毛毡，含有约50-100％的聚酯。在另一个实施方案中，使用的是50％的聚酯纤维、20％的聚丙烯和30％丙烯酸纤维的混纺。聚酯、聚丙烯和/或丙烯酸纤维可以有一种或多种可供选择的颜色，从而赋予衬底需要的色彩和外观。在一个实施方案中，形成缓冲层的泡沫与衬底层170具有相似的颜色。在一个具体的例子中，泡沫和/或衬底具有绿色、蓝色、紫色、灰色、白色、黑色、棕色或金色。衬底的颜色可以通过以下方法获得，例如，通过使用白色聚酯纤维和彩色的丙烯酸纤维，或通过使用彩色的聚酯和/或聚丙烯纤维。根据另一个例子，一定数量的黑色聚酯纤维与一定数量的白色聚酯纤维、一定数量的彩色聚酯纤维、和一定数量的白色聚丙烯纤维混合，形成无纺彩色衬底材料，或形成具有彩色聚酯纤维的色彩以及石南色或斑点圈外观的毛毡。通过选择每一纤维类型的用量或纤维色彩，而得到想要的色彩、亮度、收缩等。如果需要，任何所述结构的表面覆盖元件都可以包括任选的增阻涂层180(图13D)，可以基本连续或分段排列使用。仅作为非限制性的例子，此增阻涂层可包括乳胶、热熔粘合剂、和类似物。另外，尽管不优选，涂层180还可以用脱模薄片、层或膜覆盖。
根据一个预期的实践，形成表面覆盖元件的结构可以通过图14A和14B所示的制造过程形成。根据这一实践，由衬底170、泡沫缓冲层178和增强材料层158构成的衬底复合物，焰层压(flame laminate)成联合复合材料(图14A)。然后，如示意性图14B所示，所形成的复合材料通过粘结层粘合剂160与初始地毯织物112的底面连接。然后冷却所形成的结构并切割成想要的形状。可以理解，尽管这一制作过程使用了预制的泡沫缓冲层，但预计通过使用连续的、串联的或在原位的形成实践也可以制成同样的结构。这些实践在Higgins等人的美国专利6,203,881中说明和描述，其内容在此全部引入作为参考。同样，可通过串联的或成批的焰层合、原位层合、粘结层合、或薄膜层合方法将各层连接，而制成该形成结构。例如，图39-41显示了示范性的薄膜层合过程，图42显示了示范性的产品。
可以理解，对于形成本发明地面材料系统所应用的表面覆盖元件的层状结构，存在大量可供选择的实施方案和结构配置。仅作为例子，在图15A、15B、15C和15D中，其中的对应于前文所述的元件用500系列的相同旁注数字表示，也图示了分别基本相应于图13A-D的绒头结构，但其中的如前文所述的增强材料558悬挂在粘结层材料(例如前文所述的热熔粘合剂)层之间。在此结构中，预计粘结层材料560可以被增强材料558分隔成完全分离层，也可以横跨增强材料558移动。不论那种情况，由于粘结层材料560与增强材料558之间的充分粘合，仍然在初级绒面织物512和缓冲材料578之间粘合形成基本稳定的负载分配层557。当然，如果需要，在衬底570的底面还可放置如前所述的增阻涂层(图15D)。
依照一个例子并再参照图15A-15D，增强材料558可以是玻璃垫子，它通过热熔体层560而热熔层压到泡沫578上。
如图16A、16B和16C所示，其中与前文所述相同的组分用600系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒和簇状割绒结构610A和610B可包括第一层粘结层材料660，例如热熔粘合剂或类似物，它从初级衬底622延伸出来并与一层658接触，该增强材料是例如前面所述的无纺玻璃或稀松布材料。这样，粘结层材料660起着将簇绒620、621固定在初级衬底622处的作用，从而不需要再使用单独的乳胶或热熔预涂层。因而，在增强材料658的上表面与初级衬底622的底面之间提供独立的粘合剂层。当然，如果需要，在衬底670的底面还可安置前面所述的增阻涂层。
如图17A、17B和17C所示，其中与前文所述相同的组分用700系列内的相应的旁注数字表示，预计簇状圈绒结构710A、簇状割绒结构710B、和粘合割绒结构710C包括第一层粘结层材料760，它从增强材料758上表面延伸出来，并且与从增强材料底面延伸出来的第二层粘结层材料760’相比可以有不同的特征。在其他各个方面，该结构分别在图16A、16B和16C中充分说明和描述。仅作为非限制性的例子，在增强材料758放置于两种不同的粘合剂之间时，预计在增强材料758上表面延伸的粘结层材料760可以是，例如热熔体，而在增强材料758底面延伸的粘结层材料760’可以是，例如聚氨酯形成组合物、低熔粉末、低熔纤维、低熔薄膜、或类似物。当然，粘结层材料760和/或760’也可包含多层粘合剂。如果需要，在衬底770的底面还可放置前面所述的增阻涂层。
如图18A，18B和18C所示，其中与前文所述相同的组分用800系列内的相应的旁注数字表示，这里图示了用于覆盖底层地板的表面覆盖元件的附属结构。在此实施方案中，簇状圈绒结构810A和簇状割绒结构810B、810C含有增强材料层858，这层增强材料位于在增强材料858上表面延伸的第一层乳胶粘合剂824，与在增强材料858底面延伸的第二层乳胶粘合剂824之间。因此，乳胶基本在衬垫材料878的上表面与初级衬底822之间延伸，而增强材料层858分布于这些乳胶之间。这里的乳胶优选羧化丁苯橡胶(SBR)乳胶。当然，预计也可以使用应用例如前述的聚氯乙烯(PVC)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、丙烯酸、热熔体或聚氨酯的其他粘合剂的类似结构。当然，如果需要，在衬底870的底面还可安置如前所述的增阻涂层。
正如前文所述，预期通过将稳定元件紧密地整合到簇绒初级绒面织物的初级衬底上，即可获得额外的稳定性。整合这样结构的示范性实施方案如图19A、19B和19C所示，其中与前文所述相同的组分用900系列内的相应的旁注数字表示。如所示的那样，簇状圈绒结构910A和簇状割绒结构910B、910C包括在初级衬底922上簇生的起绒纱线920、921、921’，该初级衬底在其中整合了初级衬底稳定层923，例如纺织或无纺材料或稀松布。初级衬底稳定层923可通过针刺或压制操作连接到初级衬底922上。另外，通过将热活化粘合纤维整合到无纺结构中，可在结构之间获得点粘结。在利用含有初级衬底稳定层的结构的情况下，由于增强的初级衬底922、923被赋予的稳定性，预期如果需要，可基本减少或完全去除预涂层924和/或增强材料958。当然，如果需要，在衬底970的底面还可安置如前所述的增阻涂层。
可以理解，尽管二级衬底或毛毡可焰层压到缓冲材料的底面，但是如果需要，预期也可使用其他附着机制。仅作为例子，预期二级衬底可通过一层或多层例如前述热熔粘合剂或类似物的粘合剂，附着到缓冲材料的底面。覆盖于底层地板1011的表面覆盖元件的示范性割绒结构1010A、1010B如图20A和20B所示，其中相应于前述的元件用1000系列内的相应的旁注数字表示。
根据图21所示的另一个实施方案，它与图13D相对应，负载分配层的增强材料或层158被去除。在这个实施方案中，粘结层160起着负载分配层的作用。
与图13D相对应的图22，图示了另一个实施方案，其中图13D中毛毡或其他材料的衬底层170被去除。
与图19相对应的图23，是另一个实施方案，预涂层924、粘结层960、增强层958、和衬底层970被去除。泡沫层978可以粘附到初始地毯织物921’、922、923上，例如，通过焰层压，或通过直接以湿的或未固化的状态施加于其上然后再固化的方法。
根据本发明的地面材料系统的表面覆盖元件，优选适合于被有很少甚至没有地板安装经验的使用者在住宅环境下安装。为了改善安装的简易性，安置于底层地板上的表面覆盖元件优选在安装到位后，不需要再单独使用粘合剂，而防止在底层地板上滑动。但是，优选表面覆盖元件易于从底层地板上垂直移除，以便于安装过程中的更换或调换位置。可以理解，多次将表面覆盖元件提起和移动到底层地板上的不同位置，而不受损害表面覆盖元件或底层地板，该能力可能是没有经验的安装者尤其需要的。另外，在住宅环境下，在安装一段时间后，将弄脏的或损坏的表面覆盖元件移除和更换或清洗的能力，也是需要的。因此，根据潜在优选的实践，衬底上的任何增阻涂层优选具有以下特征，即它们不会永远粘合在底层地板之上。另外，还希望增阻涂层不会持久地与自身粘附，从而避免背对背包装(图25)时出现不利的块状粘附。更进一步，希望任何增阻涂层都不应粘附在初级地毯织物表面，从而在表面覆盖元件成卷储存或正面对背面堆放(图26)时，避免不利的持久粘附。也就是说，增阻涂层优选能提供横向握持力，而很少或没有垂直的粘着力，并且很少或不会粘着其自身或初级绒面织物的表面。
对于各种增阻涂层材料，可依照下列程序，通过实施滑动摩擦和阻滞试验进行评估。
摩擦试验是将一块3”×3”大小的涂层方块地毯放置在平滑表面上(一片薄板状的木样地板)进行的。以每秒～10度的速率抬升平滑表面的一端。总将方块地毯的中心置于距支点10英寸处。记录方块地毯开始滑动时的角度。样本上没有施加重力或压力，两者的表面在测量进行前用肉眼检查都是干净的。允许误差是5度。
瞬时阻滞试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背对背放置，并施以5磅重量1分钟而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。应用AMETEK的AccuForce III测力计，测量将两个样本拉开所需的力。
在70℃(158°F)的高温阻滞试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背对背放置，在70℃烘箱内，施以6.25磅重量至少16小时而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。在将样本从烘箱中取出后，冷却样本。通过应用AMETEK的AccuForce III测力计，牵拉方块地毯遮盖一侧边缘的地毯簇绒将其拉开。记录分离方块地毯所需的峰值力。
再粘附摩擦试验用于测定地毯增阻涂层或夹持层的可重复使用性。将一块3”×3”大小的涂层地毯放置在一块干净的薄片状木样地板上，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个新的部位。重复上述步骤，地毯共接触5个位置。然后记录如上所描述的摩擦试验的结果。
上述每项测试都是在与下面提出的实施例5的结构基本一致的方块地毯样本上进行的。样本1的涂层是国家淀粉化学公司(NationalStarch & Chemical)销售的商标为MULTILOCK 454A的乳胶。样本2的涂层是罗门哈斯公司(Rohm and Haas)销售的商标为ROBONDPS-68的乳胶。样本3的涂层是空气化工产品公司(Air Products andChemicals)销售的商标为AIRFLEX TL12的乳胶。样本5的涂层是富乐公司(H.B.Fuller)销售的商标为HL6102的热熔粘合剂。对照样本5无涂层。结果列于下表。


根据这些试验，可以得出这样的结论，样本1和2显示出潜在理想的摩擦和抗阻滞特性，样本4也有足够的摩擦和抗阻滞特性，样本3是不合需要的。当然，该样本测试仅仅是代表性的，其他合适的涂层材料也无疑存在。示范性的材料可包括不同种类的乳胶和热熔材料，前者包括丙烯酸、EVA、SBR、和类似物，后者包括聚烯烃、EVA、SBR、聚酰胺、和类似物。潜在优选的涂层材料可包括热熔体和乳胶。干添加范围优选小于每平方米约65gms，更优选小于每平方米约30gms，最优选小于每平方米约20gms。
可通过多种方法，包括辊涂、喷涂、浸渍、粉末涂覆、和印花方法，将增阻涂层或夹持减少涂层涂布于表面覆盖元件的背面。施用涂层后，依照所选择的涂布方式，可以应用干燥或固化处理。
根据另外一个测试程序，瞬时阻滞试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背对背放置，施以5磅重量1分钟而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。应用AMETEK的AccuForce III测力计，测量将两个样本拉开所需的力。
70℃阻滞试验是通过将两块同样涂层的3”×3”大小的方块地毯背对背放置，在70℃烘箱内，施以6.25磅重量至少16小时而进行的。用一条铝箔遮盖一边的1/2英寸。在将样本从烘箱中取出后，冷却样本。通过应用AMETEK的AccuForce III测力计，牵拉方块地毯遮盖一侧边缘的地毯簇绒将其拉开。记录分离方块地毯所需的峰值力。
摩擦试验是将一块3”×3”大小的涂层方块地毯放置在平滑表面上(一片薄片状木样地板或一片干净的玻璃)，然后以每秒～10度的速率抬升平滑表面的一端。总将方块地毯的中心置于距支点10英寸处。样本上没有施加重力或压力，两者的表面在测量进行前用肉眼检查都是干净的。记录方块地毯开始滑动时的角度。允许误差是5度。
压敏摩擦试验是通过在玻璃上的一块3”×3”大小的涂层地毯上施以5磅重量30秒而进行的。在移除重力后，进行斜板摩擦试验。
再粘附摩擦试验用于测定地毯夹持层的可重复使用性。将一块3”×3”大小的涂层地毯放置在一块干净的薄片状木样地板或一片干净的玻璃上，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个新的部位。重复上述步骤，地毯共接触5个位置。然后记录如上所描述的摩擦试验的结果。
玻璃粘附试验是应用Ametek的AccuForce III测力计测量。在位于玻璃上的3”×3”大小的有背侧涂层的地毯样本上施加5磅重量，持续30秒。记录通过拉扯边缘将样本拉离玻璃所需的峰值力。
所用材料包括乳胶(丙烯酸、EVA、SBR等)和热熔体(聚烯烃、EVA、SBR、聚酰胺等)“粘合剂”，其特征如下。
·干添加范围应优选＜65gsm，更优选＜30gsm，最优选＜20gsm。
·带有一些粘性(垂直粘附)的高摩擦和低阻滞之间的独特的平衡。这些特性通常互相限制。
·“粘合剂”通过使用标准的涂胶辊施加，但其他施加方法包括喷涂、挤压/熔珠、起泡、刀涂等。

所有地毯样本(3”×3”)重22-24克。
乳胶1＝国家淀粉化学公司Multilock 454A乳胶2＝罗门哈斯公司Robond PS-68乳胶3＝空气化工产品公司Airflex TL12热熔体1＝富乐公司，HL 6102热熔体2＝富乐公司，HL 5062(当前产品)热熔体3＝The Reynolds Company，Reynco 53-343尽管优选增阻涂层或化学处理，但预计也可使用其它可释放的粘合剂或材料，例如双面胶带、钩或环形可释放材料、喷雾粘合剂、和类似物。
可以理解，由于本发明的地面材料系统的表面覆盖元件是用来支撑在其表面行走的用户，所以，可能希望在表面覆盖结构的各种成分中提供可控程度的缓冲，从而为用户提供可控程度的减震。相信总体结构的缓冲功能来源于初级绒面织物112向外突出的纱线，以及位于应力分配层157下方的泡沫或其他缓冲材料178。因而，绒头结构和缓冲材料在负荷下应以充分的变形性为特征，从而获得最终所希望的压缩程度。
可以理解，压缩性能可通过标准力偏斜试验，例如ASTM标准D-3574 Test C列出的压力偏斜试验进行评估。仅作为非限制性的例子，为了提供合适程度的缓冲，如住宅应用可能需要的，相信形成表面覆盖元件的整个多层结构110A-D，优选以如下抗压模量为特征，即当经受约150至约1000磅/平方英寸的负荷时，被压缩至少60％。
正如前面所指出的那样，并且根据至少一个实施方案，一旦将表面覆盖元件安装于底层地板上，优选在邻近表面覆盖元件之间没有可见的接缝。相信减少可见接缝外观的能力，可通过将表面覆盖元件的纱线染色、表面特征和边缘切割特征结合而得到加强。
就染色而言，预计单个表面覆盖元件的表面可以图案化或染成基本一致的颜色。在表面覆盖元件供住宅使用的情况下，可能更优选基本一致的染色，以减少安装的复杂性。但是，相信石南色或杂色的染色可以用于减少接缝的显现。使用这种石南色的染色方案，在2002年5月3日提交的未决美国专利申请10/139,019和2002年6月11日提交的未决美国专利申请10/167,185中公开，其内容在此全部引入作为参考。
至于表面特征，接缝隐藏相信是边缘的纱线长度和纱线的填充特征共同作用的结果。而纱线的填充特征又是位于边缘的纱线的体积和纱线的正常密度共同作用的结果。术语“正常密度”是指在裁减所带来的任何损害发生之前的占据密度。
下表概括了示范性的和潜在优选的簇绒结构绒面织物的结构特征，相信这一结构提供了掩盖不同组合块之间接缝所需的表面特征。
正如前面所提到的，使用的纱线优选引入很大程度的捻度，由于纱线顶端的纽结，增加了纱线的体积。可以理解，这种纽结造成了一个现象，那就是自然生成的绒头高度实际上小于起绒纱线的展开长度。也就是说，每一起绒纱线个体可被拉直伸展超过周围的绒头纱线的高度。正如前面所指出的，这一现象为初级绒面织物增添了充足的缓冲效应。这种纽结还使部分绒头纱线紧邻表面覆盖元件的边缘，从而延伸了外侧边缘，并与紧邻的表面覆盖元件上的边缘纱线向外延伸部分混合。为了提供这种交叉桥接接合，初级绒面织物中的纱线优选具有以下特征，在初级衬底上的展开长度范围在约0.25英寸或更高，更优选在约0.4至约1.5英寸范围内，最优选约0.6英寸的范围。在这方面，应该明白术语“展开长度”指初级衬底上的纱线被拉直时的纱线长度。
为了减少接缝的显现，应避免对紧接着边缘区域的起绒纱线造成实质性的损害，相信这也是重要的。也就是说，边缘的纱线在切割时优选没有经过修剪的或从初级衬底上拉出来的。为了评估整合有绒面织物覆盖物的表面覆盖元件边缘的完整性，开发了如下程序。
1.排列待分析的元件，使得关注的边缘能够容易地在9×显微镜下观察。样本必须能够在显微镜下平稳地移动，从而在有效的长度内(例如至少6英寸或更长)计数。确定一个合适的边缘长度，根据这个长度进行的计数。测量该长度，并为进行的观测设立起始点和结束点。
2.从待测量的距离的一端开始，沿着那个长度从一个纱线到另一个纱线连续的移动。逐个检查沿着该长度的纱线。
3.检查时，只考虑那些紧邻着或涉及实际切割的纱线。不在边缘的纱线(例如在另一边)是不适合计数的。切割于表面下方(在粘合材料内)的纱线和没有突出长丝的纱线不考虑在这种计数之内。
4.根据需要，轻轻地移动每一根纱线，确定组成它的任何长丝是否被切割。如果多于三根长丝被完全切断，这一纱线被确定为“切割”纱线并如此计数。
5.确定那个特殊纱线的“切割状态”(切割或未切割)，然后移动到相邻的下一个纱线。持续进行直至达到你想计数的那段距离的末端。
6.通过将损伤的(切割)纱线总数除以涉及边缘的测量距离，计算那个边缘每单位长度的切割数。
根据上述方法评估的边缘特征，优选边缘低于约50％的绒头被切割，更优选边缘低于约40％的绒头被切割，最优选边缘低于约25％的绒头被切割。
为了防止边缘纱线被切割，预期可通过使用控制深度的背面切割，将每个表面覆盖元件从较大尺寸的前体或复合物上印压或切割，例如，使用可移位冲击板61进行控制深度冲切(图24A、24B)，该冲击板61在切割时展开(图24B)，这样，在切割操作时，大量的支持栓元件63限定围绕切割边缘的支撑表面。优选的冲切刀片是有圆齿的或有锯齿的钢刀模。例如激光、水注、旋转往复式刀片、带锯等的其他切割方式也可以使用。
已经发现，通过使用图24A和24B所示的冲切工序，紧邻所得分段材料边缘附近的割绒百分比，可以显著地减少。仅作为例子，下表列出对示范性簇绒材料从背面进行控制深度的切割，相比于同样的簇绒材料完全从正面进行切割的分析结果。使用上面概述的程序进行分析。
割绒评估

*纱线弯向边缘的端。
**纱线弯离边缘的端。
因此，通过结合控制深度的背面切割，即从初级衬底而非正面纱线切割，接近边缘的簇绒的损坏可以基本减少到约25％或更低。
尽管已经图示和说明了各种潜在优选的结构，但是，预计在本发明的范围内，可以存在很大范围的其它选择。仅作为非限制性的例子，下面的表和实施例详细描述了如前面所述的表面覆盖复合物中每一组分的各种预期变式。
表A


本发明可通过下面的非限制性实施例进一步理解实施例1-5下面的实施例列出产品规格或总体的地面覆盖复合物结构。
实施例1(A) (B)


实施例2(A) (B)


实施例3(A) (B)


实施例4(A) (B)


实施例5(A) (B)


表B住宅用组合块-镶嵌地块

(A) (B)


表C住宅用组合块范围/可选择对象


表D(A) (B) 范围



比较例6-17在下面的比较例中，样本如下测试


比较例6用修正到测量60％压缩时读数的ASTM标准D3574Test C(压应力偏斜试验)测量不同样本的表面压缩。结果列表如下。

比较例7除了抗压模量是针对整个样本复合物之外，在其他所有方面重复实施例6的程序。

比较例8除了应力是在50％压缩的条件下测量之外，重复实施例6的程序。样本被检测部分仅包含泡沫垫、玻璃纤维增强层和热熔体粘结层。

比较例9除了应力是在50％压缩的条件下测量之外，在其他所有方面重复实施例6的程序。

比较例10测量不同样本的压缩复原性能。在检测样品上施加200磅的恒力。进行两个完整的施加和解除周期，记录每一个周期的负荷模量。根据下面的公式，第一个周期与第二个周期之间的样本变化的平均百分比结果如下。


比较例11通过在拉力测验机上加载2英寸宽的条带，测量它的延长百分率，来检测各样本的二维空间稳定性。

比较例12
这个实施例的程序提供了抗变形的测量，例如由于地毯一侧受到剪切力，该变形可使方块地毯由正方形变为梯形。利用MTS’s Testwork4软件控制的Sintech l/s机械测试仪收集检测数据。当样本受到剪切力作用时，测量剪切所需的力与样本一端的位移的关系。更具体地说，1.该装置包括两个水压颚，两者之间有2.5英寸的横向间隙。其中一个颚是固定的，另一个附着在Sintech机械测试仪的可移动头上。在可移动头上使用500磅的测压元件。
2.用冲摸切制成2×8英寸的地毯条。该地毯样本以长边方向水平加载。水压颚之间的间隙是2.5英寸，以使5.5英寸的地毯样本的每边由两个水压颚牢固地抓持(对称地)。
3.两个水压颚开始时设置在相同高度(两者之间具有2.5英寸横向的间隙)。可移动颚从与固定颚相同的高度经过0.5英寸位移循环，先高于固定颚，然后低于固定颚，然后再回到其起始点。这定义为一个变形周期。
4.随着剪切变形循环的进行，记录应力与循环位移的关系。数据显示出一种迟滞现象。
5.为了测量地毯的初始剪切模量，剪应力与剪切位移关系的斜率从0-0.08英寸位移数据计算。所得的初始模量数据没有进行样本尺寸标准化。
6.为了计算在变形周期中消耗的能量(或功)，计算了前进和后退剪切变形曲线之间的面积(曲线是滞后的)。所得消耗能量的数据没有进行样本尺寸标准化。
所得结果列于下表。

比较例13各样本在地板表面毗连且无可见接缝的能力，作为展开指数函数进行评估，称作接缝性能(Seamability)指数。
接缝性能指数定义为接缝在数字影像上其数学可见度。RGB数字影像通过使用Javelin电子色度芯片II(Javelin Electronics ChromachipII)model JE3462RGB相机的手动模式捕获。所用光源是荧光室内灯。通过调整镜头的光圈设置照明度。在Adobe Photoshop 6.0中检查影像的RGB柱状图，以确保在0或255(8位数据储存)没有像素丢失。相机置于样本上方33英寸处，获取480×640像素分辨率、跨度约8.5×11.5英寸的图像。将地毯接缝在图像内排列，并与图像的一边平行，以使线可以在整个图像内沿一个方向均分。对于非线性的接缝，使用Adobe Photoshop 6.0逐段剪切图像，再将接缝粘贴成直线。通过平行于接缝放置接缝形状的标记，可以将接缝的形状在图像内标记。
为了准备图像，使用两块同样的组合块。这两块组合块以各种可能的构造进行缝接，且该组合块簇生方向朝同一个方向。为了将接缝做成已知的构造，以巧妙手段将接缝垂直于接缝刷向同一个方向。
由于伸出的簇绒、印花的图案、三维变形等的隐藏作用，接缝难于辨别。为了量化接缝，必须量化由于图像上接缝对于地毯背景的平均色彩值的偏差。因为不考虑接缝，仅仅由于地毯上簇绒(或毛圈)的亮点或暗点或者其他图案、印花等，即可造成地毯图像中的差异，因此地毯接缝的图像中至少有两种类型的变化性。在没有接缝时，使用相对于平均色彩值的色差的标准偏差，使地毯内在的可变性特征化(没有接缝情况下)。由于地毯的簇绒、毛圈、印花或物理特征会引起数字图像的像素值在小范围内迅速变化，所以使用数据平均来获得带有相对于噪声(地毯背景的可变性)值较大信号(接缝)的数据。接缝性能的计算是根据在单一方向沿着平行于接缝的8英寸直线的平均数据。此分析通常用于地毯基材，其中地毯背景是一种颜色，或者其中纹理或印花具有在本测试规程所用的8英寸样本间隔内均分成一致背景的趋势。
将RGB图像文件在Adobe Photoshop 6.0中转化为Adobe Lab空间。每个L、a和b像素密度数据在图像中沿着平行于接缝方向的8英寸距离分别平均化，生成每个通道中平均密度的谱线轮廓。这样就显示出与结构相关的接缝信息。通过沿谱线轮廓均分所有像素值(除了接缝上的)，从这个谱线轮廓上可以推算出地毯的平均L、a和b值。可以计算出沿着这条线的相对于平均值的偏差，从而得到(L-Lavg)、(a-aavg)和(b-bavg)线性数据。然后，用色差公式将(L-Lavg)、(a-aavg)和(b-bavg)线性数据结合。
？E(色差)＝((L-Lavg)2+(a-aavg)2+(b-bavg)2)1/2接着从ΔE线性谱(除了反映接缝的线区域)计算出地毯结构ΔE的标准偏差(δ)。然后，找到ΔE线上的相对于平均值的最大偏差(ΔE)点。记录该ΔE的值。然后计算最大偏差(ΔE)与标准偏差(δ)的比值，作为接缝是否存在的测量依据。ΔE/δ的值也给出了对接缝的数字量化的测量。由于标准偏差的定义方式，3或更小的接缝性能指数，可能只是地毯背景(95％的机率)。这意味着这里没有接缝存在。大的接缝性能指数意味着那里可能存在接缝。指数越大，接缝越明显。在Image Pro Plus 4.5中进行数据分析。用标准线性均分工具将数据线性均分。使用Image Pro Plus宏语言内部写入的宏命令，从谱线轮廓计算标准偏差(δ)和最大偏差(ΔE)。
结果列于下表。

比较例14对沿着各样本周缘的相关簇绒覆盖进行测量。
为了本实施例的目的，将“簇绒覆盖”定义为由超过外部边缘产生的不可视平面的簇绒纱线所形成的区域，它垂直于方块地毯衬底，能通过电子图像捕获和计算机图像分析进行测量。
样本制备1.用8英寸中等刚毛刷子提供垂直于周缘的适度压力，刷簇绒表面，以使簇绒覆盖最大化。
图像捕获2.将方块地毯(簇绒面朝上)放置在玻璃扫描仪底板上，使用全长扫描表面。
3.使用Umax’s Magic Scan软件，应用默认设置捕获扫描图像。
4.所有样本均用200dpi扫描，以真彩色RGB tif图像保存。
5.使用Adobe Photoshop 6.0版软件将图像转化为Lab彩色空间，将图像分割成三张，每一张代表Lab彩色空间上的一个轴。
6.然后，用Image Pro Plus 4.5版图像分析软件打开最新保存的三张图像。
7.旋转图像，使边缘在显示器上呈水平位显示。
8.随后，涉及所关注区域(簇绒覆盖区域)最大像素图像数据的色彩通道图像，依照检测的区域尺寸的最大和最小参数以及灰度值，自动地分界。
9.然后测量所检测各个区域以确定区域尺寸，随后沿宽度(图像的最长方向-代表方块地毯边缘长度)进行划分，得到沿着被扫描的方块地毯边缘长度的以毫米距离均分的簇绒覆盖。
典型的方块地毯的所有四边的结果列于下表。
簇绒覆盖


比较例15进行下列程序，评估质量(切割地毯复合物的直线性)以及边上切割形状的“精度”。
1.通过使用冲切机，从地毯方块上沿关注的接缝切割代表性的块而制备样本。除非冲切的接缝是想要的接合处，否则注意冲模不要接触待评估的接缝(商业的切割边缘)。
2.沿着所关注的接缝接合处，从地毯表面刮掉簇绒纱线，以确保它们不影响测量。这些纱线从所关注的地毯边缘削掉至少1/2英寸的距离。
3.将两个方块地毯边缘正面朝下放置在灯箱上(我们使用Hall Productions的Back Light，Model HPE1218)，以使灯箱照亮所关注的组合块边缘形成的接缝。任何沿着组合块边缘不直接接触的接缝处，允许光线透过接合点。
4.带有灯箱背部照明的接缝通过CCD相机成像。我们使用Javelin电子色度芯片II model JE3462RGB相机手动模式。通过使用相机镜头的光圈设置数字图像的照明度。在Adobe Photoshop 6.0中检查影像的RGB柱状图，以确保在0或255(8位数据储存)没有像素丢失。将数据转化成Adobe Lab彩色模式。调整透过接缝的光线，以使它的Adobe L值接近255，并且无信号削弱。将相机置于样本上方28英寸处，捕获480×640的像素分辨率。
5.为了确保正确的空间校准，在图像的水平和垂直方向上放置标尺。这使像素值与长度相对应。
6.为了确保从接缝衬出来的光与方块地毯衬底之间良好的数字对比，在方块地毯(平均数字计数值70，所有值＜128)的背面放置黑纸(接缝形形状)，由此尽可能多的遮盖地毯衬底，而不削弱通过接缝的光线。
7.将两片方块地毯用手轻轻地压在一起，然后再慢慢地松开。
8.捕获所得接缝的图像，将其转化为Adobe Lab彩色模式，并分割成独立的L、a和b图像。L图像单独用于评估。
9.应用Image Pro Plus 4.5计量数字计数大于128(代表通过接缝的传输强度)的像素数目。这其实是一种面积计算，但它与像素数目直接相关。还使用软件测量接缝的长度。
10.使用光像素的面积(在接缝之间没有良好接触的区域)和成像的接缝长度，计算每单位接缝长度的平均非接触宽度。
该评估结果图示于图27。
比较例16为了评估各样本绒面的相对松密度，测量了从初级衬底到绒头纱线顶端的正常绒毛层高度。同时测量了从初级衬底起的完全展开的平均纱线长度。然后以展开纱线的长度与正常绒毛高度的比值计算松密度指数。随后使用下面的公式计算标准绒头密度。
m/p其中m＝基于刮削的代表性区域计算一平方码初级衬底上的纱线质量；p＝绒头高度的码数各样本的分析结果列于下表。
绒头松密度特征


*毛圈切割和测量。
**基于证实的绒头重量由制造商报告的值。
比较列17将每个样本的两块组合块切割成约6”宽和10”长，最初的组合块外部一个6”边缘不改动。将两个未改动的边放在一起形成接缝并固定。应用带有5.62磅测压元件的MTS Sintech 1/S材料检测系统，通过接缝，以3.94英寸/分钟拉耙子(Long Tooth Undercoat Rake Just for Dogs)。该耙子重3.1盎司，并具有沿着3-7/8”长度等分隔开的20个11/16”长的齿。将耙子拖过接缝，以使耙子齿的行在6英寸总长度中，与接缝平行。记录保持恒定速度所需的力，并标示于图表上作为位置函数，其中起始位置是零点。使用Testworks 4软件包收集数据，每个样本平均三个数据组。
使用Igor分析数据。忽略第一英寸的扫描，因为那部分数据指示令耙子开始运动所需的力。得到力函数的总体极大值，然后，识别正好在极大值前的局部极小值。这两个力值的差被称“变幅(amplitude)”。然后，在1”和6”值之间将“变幅”除以力函数的标准偏差。所得的商被称为“接缝强度(seam strength)”。
结果列于下表，并在示范性产品中显示优异的接缝。

尽管本发明的组装式产品不限于住宅用的方块地毯，但是，根据本发明的至少一个实施方案，方块地毯特别适用于住宅用市场，并且尤其适合用于在家庭起居室和卧室中取代铺于阔幅垫子上的阔幅地毯。在此特定的实施方案中，优选的方块地毯提供的安装，在外观和手感上基本类似于垫子上的阔幅地毯。
同时，根据本发明的至少一个实施方案，本发明的地毯产品或结构可以是组合块、长条地毯、垫子、薄板、小地毯、卷制品、和类似物。例如，18”×18”组合块、24”×24”组合块、36”×36”组合块、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。
依照本发明的至少一个实施方案，本发明的组装式产品优选足够柔软，从而可用于楼梯、墙角等处。例如，用2’×20’楼梯长条地毯搭配23”×23”方块地毯。
根据本发明的另一个实施方案，提供了一个系统或系列或产品，包括方块地毯、薄片地毯、卷式地毯等，它们具有与其他阔幅地毯产品匹配或协调的绒毛、纱线、图案、设计或色彩，所以，人们可以从地毯型地面材料产品的完整系列中选择匹配或协调的地面材料。
2002年7月18日提交的摘要No.5113G，名称为“居住用地毯产品和方法”的共同拥有的美国专利申请No.10/198,238，以及2002年5月23日提交的美国专利申请No.10/154,187，都在此全部引入作为参考，另外，2002年7月18日提交的国际申请PCT/US02/22854，在此也引入作为参考。
参照图28和29，通过在长方形的贮槽或托架2814上安放一个或多个组装元件2812，制成独立固定的小地毯、地毯或类似物2810。小地毯单元的组装元件2812或成套件2810，优选是具有绒面2816和衬垫衬底2818的底衬垫方块地毯。托架或贮槽2814优选是具有平坦基底2820和在其每边具有直立边缘或框架2822的模塑或挤压制品。优选地，边缘2822的高度足够固定组合块并遮住组装元件2812的衬底2818。照这种方式，单元或成套件2810具有令人满意的外观，并为自己动手的用户提供了制作小地毯的方式，例如用于硬木地板上，使用一个或多个组装元件和适于容纳组装元件的托架。
参照图30-38，每个小地毯单元或成套件3010、3110、3210、3310、3410、3510、3610、3710和3810分别由大量组装元件和一个独立的托架或贮槽形成。
例如，在图30种，小地毯单元3010包括在托架或贮槽3016中的组装元件3012和3014。同样，单元3110包括在长方形框架3116中的长方形组装元件3112和3114。
类似地，单元3210包括安放在托架3220中的四个同样形状的组装元件3212、3214、3216、3218。
尽管优选长方形或正方形组装元件和托架，但是如图37所示，将菱形组装元件3712和各为三角形的组装元件3714和3716，安置于长方形托架3718中。更进一步，图38显示将不同形状的组装元件3812、3814、3816和3818安置于正方形托架3820中。
图28-38的单元或成套件的组装元件优选在其背面具有可松开的粘合剂，其既可以使组装元件粘附到托架基底上，同时还可以允许将组装元件移除、重新排列、更换等。
参照图39-42，依照本发明的另一个实施方案，通过作为粘合层合一种方式的薄膜层合，可以将本发明的两或多层或复合的结构结合。
参照图39和42，脱模层或衬底层4270，通过放于其间的薄膜或胶膜4282结合到衬垫层或泡沫层4278，然后通过加热装置4284，例如加热的冲头或热油层压机，加热制成复合物4286。
薄膜或胶膜4282可以是0.25-10盎司/平方码的热活化粘合材料，例如乳胶、聚氨酯、低熔体聚酰胺(尼龙)、低熔体聚酯、低熔体聚乙烯、或类似物。例如，在72英寸或75英寸宽辊上的1.8盎司/平方码热活化的、规则粘附的聚酰胺层压膜。
参照图40和42，复合物4286通过薄膜或胶膜4260A和热源4288接合到稳定层或增强层材料4258，形成衬底复合物4290。热源4288优选热油层压机或其他合适的热源。薄膜4260A可以是1.0盎司/平方码的低熔体聚酰胺或聚乙烯膜。
参照图41和42，衬底复合物4290通过薄膜或胶膜4260B和热源4292接合到初级地毯表面4212，形成衬垫结构4294，并切割为组装式元件4200。薄膜4260B可以是4-10盎司/平方码的低熔体聚酰胺。
泡沫层4278可以是传统的泡沫垫，例如1/4英寸厚、6磅密度的再粘合泡沫薄片，并具有在其一边层压有聚丙烯网的聚乙烯膜。
应该注意，人们可以使用焰层合、粘结层合、热熔层合、薄膜层合或原位层合中的一种方法，将脱模层和/或稳定层接合到泡沫层。优选使用焰层合或薄膜层合将脱模层接合到预制成的再粘合泡沫层。
应该理解，尽管已经将本发明通过潜在优选的实施方案、结构和实际操作图示和说明，但是这些实施方案、结构和实际操作仅仅是例证性的，本发明决不局限于此。更确切地，可以预计，本领域的技术人员毫无疑问将会作出体现本发明原则的修改和变动，因此，本发明预计并且是要延伸到所有可能表现本发明主要原则的这些修改和变动。
权利要求
1.一种用于住宅环境的地面材料系统，包括适于支撑使用者重量的底层地板；和包括多元侧边的大量正方形组装式表面覆盖元件，其中所述组装式表面覆盖元件适于以边对边覆盖排列方式安置于至少部分底层地板上，该含有绒面织物表面的组装式表面覆盖元件包括初级基底和大量从初级基底向外凸出，并衬托出使用者所接触的绒毛层轮廓的高捻度起绒纱线，组装式表面覆盖元件还进一步包括至少一层缓冲泡沫材料，其以基本固定的位置关系固定于绒面织物表面的下方，其中绒毛层的标准绒毛密度处于约500到约4,200盎司/立方码的范围，其中泡沫材料层包含密度约为5-10磅/立方英尺和厚度约为4-12毫米的再粘合泡沫。
2.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件包括分离的块状结构，它适合使用者在底层地板上手工安装。
3.如权利要求1所述的发明，其中所述绒毛层的标准绒头密度处于约1500到约3500盎司/立方码的范围。
4.如权利要求3所述的发明，其中所述大量从初级基底向外凸出的纱线，在初级基底上的平均展开长度处于约0.3到约0.9英寸的范围。
5.如权利要求3所述的发明，其中所述大量从初级基底向外凸出的纱线，在初级基底上的平均展开长度处于约0.4到约0.8英寸的范围。
6.如权利要求3所述的发明，其中所述大量从初级基底向外凸出的纱线，在初级基底上的平均展开长度处于约0.5到约0.7英寸的范围。
7.如权利要求3所述的发明，其中所述大量从初级基底向外凸出的纱线，在初级基底上的平均展开长度约为0.6英寸。
8.如权利要求1所述的发明，其中所述绒毛层的标准绒头密度处于约2000到约3000盎司/立方码的范围。
9.如权利要求8所述的发明，其中所述大量从初级基底向外凸出的纱线，在初级基底上的平均展开长度处于约0.3到约0.9英寸的范围。
10.如权利要求1所述的发明，其中相邻组装式表面覆盖元件边缘之间的平均累积间隙长度小于0.05厘米。
11.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件的特征在于，根据比较例14列出的程序测量，沿着所有边缘的平均累积簇绒伸出量处于约2.6毫米到约5.4毫米的范围。
12.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件的特征在于，当根据比较例13列出的程序测量时，其平均接缝性能指数不超过大约4。
13.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件的特征在于，当根据比较例13列出的程序测量时，其平均接缝性能指数不超过大约3。
14.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件从绒面织物表面下方切割。
15.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件具有适于粘附到所述底层地板上的固定层、夹持层和粘合层中的至少一层。
16.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件进一步包括安置于缓冲材料和绒面织物表面之间的稳定材料层。
17.根据权利要求16所述的发明，其中所述稳定材料包括玻璃。
18.如权利要求17所述的发明，其中所述稳定材料包括无纺玻璃薄层。
19.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件进一步包括安置于缓冲材料和绒面织物表面之间的负载分配层。
20.如权利要求19所述的发明，其中所述负载分配层包括聚合粘合剂。
21.如权利要求20所述的发明，其中所述聚合粘合剂是热熔体粘合剂。
22.如权利要求1所述的发明，其中所述组装式表面覆盖元件进一步包括安置于缓冲材料和绒面织物表面之间的负载分配层，该负载分配层含有粘结层材料和稳定材料层。
23.如权利要求22所述的发明，其中所述粘结层材料是弹性热熔粘合剂。
24.如权利要求23所述的发明，其中所述稳定材料是玻璃。
全文摘要
本发明提供住宅环境使用的地面材料系统。该地面材料系统包括适于支撑使用者重量的底层地板，和以边对边覆盖排列方式安置于至少部分底层地板上的组装式表面覆盖元件。该组装式表面覆盖元件包括绒面织物表面，该表面具有向外凸出排列，并衬托出使用者所接触的绒毛层轮廓的纱线。至少一层缓冲材料置于绒面织物表面下方位置并与之接触。
文档编号B32B27/12GK1744988SQ200380109470
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月3日 优先权日2002年12月6日
发明者K·B·希金斯, N·D·塞尔曼, W·蒂皮特 申请人:美利肯公司