專利名稱：：地毯廢料復(fù)合物的制作方法地毯廢料復(fù)合物相關(guān)申請的交叉引用本申請是2006年8月31日遞交的美國申請11/514,303的部分繼續(xù)申請并要求該申請的優(yōu)先權(quán)，美國申請11/514,303是2006年8月21日遞交的美國申請11/507，366的繼續(xù)部分申請并要求該申請的優(yōu)先權(quán)，美國申請11/507,366要求2006年1月20日遞交的美國申請60/760,500的優(yōu)先權(quán)，上述專利申請通過引用插入本文。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明所涉及的
技術(shù)領(lǐng)域：
是被用在各種工業(yè)和消費應(yīng)用中的天然和人造纖維復(fù)合物。天然和人造纖維復(fù)合物可用在建筑物、工業(yè)應(yīng)用、生活消費品、汽車產(chǎn)品和其它需要具有各種耐潮或耐熱物理性質(zhì)(諸如低吸濕率和低熱變形)的工業(yè)中。上述天然和人造纖維復(fù)合物能夠制造具有上述性質(zhì)的復(fù)合物同時能夠控制諸如強(qiáng)度、剛度、延展性、抗沖擊性和硬度的物理性質(zhì)，因而具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。而且，對于再生數(shù)量巨大但降解性低的廢料流的呼聲也越來越高。具體地，地面覆蓋產(chǎn)品尤其是地毯的制造、安裝、使用和(最終)替換會產(chǎn)生大量廢舊產(chǎn)品。由生產(chǎn)新地毯而產(chǎn)生的地毯廢料、消費后垃圾或其它用過地毯應(yīng)用是一項每年耗資數(shù)億英鎊的問題。工業(yè)通常使用術(shù)語"下腳料"(selvedge)表示在制造過程中產(chǎn)生的廢料，而其它形式的制造和安裝廢料通常被稱為"碎料"(scrap)。我們使用的術(shù)語地毯廢料涵蓋在地面覆蓋產(chǎn)品的制造、安裝、使用和替換而產(chǎn)生的所有類型的廢料。通常，地毯廢料不能回收，而是通過垃圾掩埋或焚燒來處理。
發(fā)明內(nèi)容我們發(fā)現(xiàn)了一種由地毯廢料和粘合劑制成的復(fù)合材料。第一方面，本發(fā)明涉及一種用于制造復(fù)合材料的方法，所述方法將具有或不具有附加的纖維和/或填料的地毯廢料進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并將其與粘合劑組合，以制備復(fù)合材料。更具體地，本發(fā)明涉及一種包括緊密結(jié)合的地毯廢料和粘合劑的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料包括25%至99%的地毯廢料和1-25%的粘合劑。優(yōu)選地，地毯廢料和粘合劑的總和占全部材料的50-99%，復(fù)合材料還包括0-50%的天然纖維或人造纖維(諸如定向玻璃纖維)或人造和天然纖維的組合。復(fù)合材料還可以包括至少一種無機(jī)填料，諸如碳酸鈣或硅石。而且，復(fù)合材料還可以包括會導(dǎo)致有利物理性質(zhì)的添加劑。阻燃劑和/或抑霉劑(moldinhibitor)的添加量占全部材料的0-25%(優(yōu)選為0-10%)。可以使用的阻燃劑包括，但并不局限于，Occidental的DechloranePlus、Ferro的Pyrochek68PB和GreatLakesPO-64P。阻燃劑可以需要或者可以不需要Sb302協(xié)效劑(synergizer)。可以以相同水平使用的抑霉劑包括，但不限于，硼酸鋅和Rohm&Haas的Vinyzene抑霉劑。明顯地，地毯廢料包括所有基本上不會彼此分離的地毯組分。例如，地毯廢料包括用量至少等于復(fù)合材料的10重量％的地毯襯料，并且/或者包括地毯面料聚合物，諸如尼龍、聚酯、烯丙稀和羊毛。優(yōu)選地，粘合劑包括二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、脲醛(UF)、三聚氰胺脲醛(MUF)和酚醛(PF)中的一種或多種。還優(yōu)選的是，通過ASTM測試D790測定的復(fù)合材料的彈性模量為至少55000PSI，更優(yōu)選為至少100000PSI。優(yōu)選地，通過ASTMD790測定的復(fù)合材料的破裂模量為至少600PSI，更優(yōu)選為1000-2500PSI。優(yōu)選地，復(fù)合材料的密度為至少30磅每ft3，更優(yōu)選為40-80磅每ft3。第二方面，本發(fā)明通常涉及一種制造復(fù)合材料的方法，所述方法包括提供地毯廢料；通過將地毯廢料進(jìn)行尺寸-縮小處理來準(zhǔn)備地毯廢料；將尺寸縮小的地毯廢料與粘合劑組合；將粘合劑/地毯廢料組合物在受限幾何形狀內(nèi)進(jìn)行加壓和升溫處理，從而制成包含緊密結(jié)合的地毯廢料與粘合劑的復(fù)合結(jié)構(gòu)。由此制成的材料優(yōu)選包括25%-99%的地毯廢料和1-25%的粘合劑。優(yōu)選地，尺寸縮小步驟包括如下工藝中的一個或多個剁碎、切碎、磨碎、分離污染物、造粒、成塊、粉碎、細(xì)磨和/或纖維化地毯廢料。例如，使地毯廢料顆粒旋轉(zhuǎn)并且在壓力下迫使其通過具有一定尺寸和構(gòu)型的孔從而使所述材料的密度增加。將尺寸縮小的地毯廢料與粘合劑在鼓式容器(drum)中組合從而使廢料被粘合劑包覆。在連續(xù)的帶式傳動壓機(jī)或固定壓機(jī)上對粘合劑/地毯廢料組合物進(jìn)行加熱和加壓處理?？蛇x地，將另一層施加到由此制造的復(fù)合片材的表面上。例如，所述另一層是層壓層或箔轉(zhuǎn)印層，或者所述另一層是涂料、著色劑或聚合化合物?？梢詫λ隽硪粚舆M(jìn)行模塑或軋花，從而在復(fù)合材料上形成圖案化表面?？蛇x地，所述另一層可以是膠合板、合成板和/或聚合物片材。通過機(jī)械或化學(xué)方法來準(zhǔn)備復(fù)合材料的表面，接著箔或薄膜層壓所述另一層。另一層可以包括熱沖壓層。由此形成的復(fù)合材料可被熱成形成所需形狀。所述另一層可以是箔或薄膜層壓板?？梢源蚰ニ鰪?fù)合材料的至少一層。以下附圖和描述闡述了本發(fā)明的一個或多個實施方式的細(xì)節(jié)。顯然由所述說明書、附圖以及權(quán)利要求得到本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點。圖1是描述各種類型的尺寸縮小設(shè)備和各種尺寸縮小工序的流程圖，所述設(shè)備和過程依賴于加工設(shè)備所需要的最終地毯廢料的形式。圖2描述了采用粘合劑包覆地毯廢料和隨后的形成工藝的步驟。圖3描述了用于整理復(fù)合板產(chǎn)品的步驟。詳細(xì)描述由本發(fā)明制成的地毯廢料產(chǎn)品的一般性組成如下原料描述組合物中的原料百分率地毯廢料25%-99%粘合劑1%-25%木材或天然纖維、合成纖維、無機(jī)0%-50%填料、增強(qiáng)填料阻燃劑0%-25%抑霉劑0%-25%由地毯廢料制造復(fù)合材料的過程包括兩個基本步驟。圖1示出了各種類型的設(shè)備和各種工序，所述設(shè)備和工序依賴于加工設(shè)備所需要的最終形式。最終形式還可以依賴于本方法所獲得的所需復(fù)合成品以及物理性質(zhì)。首先，如下所述加工地毯廢料以縮小其尺寸。然后，將尺寸縮小的地毯廢料與粘合劑混合以制成原料，通過面板/片材/板材工藝對所述原料進(jìn)行加溫和/或加壓處理從而得到復(fù)合材料。如下我們詳細(xì)描述了兩個步驟。然后我們描述了對所述復(fù)合材料進(jìn)行制造后處理?？s小地毯廢料的尺寸地毯廢料由下腳料、工業(yè)后地毯廢料、消費后廢舊地毯或由垃圾掩埋場回收的廢舊地毯組成。這些材料以大包形式開始進(jìn)行加工前的尺寸縮小階段。大包的尺寸可以發(fā)生變化，但通常為約1000lb至2000lb。第一步是縮小廢料以達(dá)到本方法的其余步驟易于處理的尺寸。使用切碎機(jī)/剁碎機(jī)和研磨機(jī)的組合或使用大容量研磨機(jī)將所述原料加工成較小尺寸。切碎機(jī)/剁碎機(jī)將下腳料或地毯廢料切割成約3英寸見方(3"X3")的大塊。然后，將切碎的材料通過研磨機(jī)，從而進(jìn)一步將這些大塊縮小成纖維絨毛材料，這種纖維的直徑與原始地毯纖維的直徑類似，長度為約1/4"至1"。所述廢料可選通過充當(dāng)錘式粉碎機(jī)/旋風(fēng)分離器的分離機(jī)，從而除去地毯廢料中的污垢。在這個步驟中，一些含有無機(jī)填料的地毯襯料也可以被除去。在錘式粉碎機(jī)的作用下，準(zhǔn)備尺寸略微減小的材料用于下一步，即成塊工藝。然后，將從大塊中去除的污垢和地毯襯料進(jìn)行處置。無論是否使用分離機(jī)，纖維絨毛可選與諸如木質(zhì)或天然纖維、合成纖維(例如，玻璃纖維)、無機(jī)填料、其它增強(qiáng)填料、阻燃劑和抑霉劑的其它材料共混。然后，將纖維絨毛材料或共混材料運送到成塊步驟。在成塊機(jī)(agglomerator)中，對上述材料進(jìn)行成塊。這些材料進(jìn)入含有旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的水平鼓式容器中。轉(zhuǎn)子具有一定形狀，從而迫使纖維絨毛或共混物撞擊鼓式容器壁。鼓式容器壁是被穿孔的，使得因為轉(zhuǎn)子迫使所含材料撞擊被穿孔的壁，因而所述材料被迫通過穿孔從而形成具有固定直徑的繩股。鼓式容器的外面具有固定的刀子，其將繩股切割成固定長度。在這個過程中，通過摩擦力將材料加熱至這樣一個溫度，該溫度低于共混物中熔點最高材料的熔點。通過轉(zhuǎn)子的速度、穿孔的直徑和鼓式容器壁的厚度來控制溫度。在成塊步驟中形成的顆粒是圓柱形的，其直徑為約1/8英寸，長1/8至1/4英寸。可以通過改變鼓式容器壁上孔洞的直徑和/或改變刀子旋轉(zhuǎn)的速率來調(diào)整顆粒的直徑和長度。因為顆粒在被形成時和被切割時是熱的，所以一些顆粒彼此粘在一起。因此，為了達(dá)到更好的尺寸一致性，接著使顆粒通過研磨機(jī)，從而使多個顆粒彼此分開。這個研磨步驟也可用于縮小顆粒的尺寸?？梢酝ㄟ^粉碎機(jī)進(jìn)一步縮小顆粒的尺寸。如果所需要的最終尺寸小于1/8英寸，那么使用粉碎機(jī)將粒子尺寸減小至8-16目。這相當(dāng)于0.04英寸至0.10英寸?，F(xiàn)在可以進(jìn)行最后一個可選步驟，來纖維化所述顆粒或被粉碎的粒子。纖維化是對表面進(jìn)行機(jī)械粗磨，從而使表面具有"絨毛"狀特征。對于在以下"工藝描述"中所述的復(fù)合產(chǎn)品工藝來說，這是最后一項重要的準(zhǔn)備。現(xiàn)在將材料，不論是顆粒還是被粉碎的粒子，也不論纖維化與否，運送至復(fù)合物生產(chǎn)工藝。開始縮小尺寸的另一種方法是使用大容量研磨機(jī)，從而將地毯廢料縮小成長度為約1/4英寸至1英寸且直徑為約1/32英寸至1/8英寸的纖維。準(zhǔn)備好這些尺寸無規(guī)的纖維用于成塊工藝或不需成塊的其它動作。不論工藝方向如何，下一步是使材料通過分離機(jī)。這是與上述的相同的設(shè)備并具有相同的作用。如上所述，這是在本文所述的材料準(zhǔn)備階段中的一個可選步驟?，F(xiàn)在，可以使纖維以與上述完全相同的方式進(jìn)行成塊工藝，或者可以使纖維直接通過成纖機(jī)設(shè)備。同樣，成纖機(jī)用于改變纖維的表面特征，從而使其具有表面積更大的"絨毛"表面和不同的堆密度。對于所有最終使用的復(fù)合產(chǎn)品來說，纖維化步驟不是必需的。不論纖維是否已被纖維化，使其通過混合機(jī)，在混合機(jī)中，可以添加木質(zhì)或天然纖維、合成纖維(例如玻璃纖維)、無機(jī)填料、礦物填料(如果需要的話)、阻燃劑和防霉劑。在纖維和所添加的材料完成了共混以后，用于復(fù)合產(chǎn)品工藝的混合物就準(zhǔn)備好了。通過控制以上步驟來控制復(fù)合產(chǎn)品的組成。顯然地，通常不需將下腳料或地毯廢料中所含的各種材料進(jìn)行分離或分類。大部分地毯面料是尼龍、聚酯、聚丙烯或羊毛。襯料通常是聚丙烯和/或高度填充的合成乳膠。這些材料的物理性質(zhì)和加工性質(zhì)具有相當(dāng)大的差異。不論材料的差異如何，全部廢料都可以使用。然而，如果需要的話，可以根據(jù)面料纖維的類型將地毯廢料進(jìn)行分離并加工。例如，面板可以由100%的尼龍6面料纖維地毯廢料制成。面板也可以通過如下制成將不同類型的面料纖維地毯廢料以受控比率進(jìn)行共混從而制成面板。例如面板可以由50%聚酯面料纖維地毯廢料和50%聚丙烯面料纖維地毯廢料制成。已被制成團(tuán)塊、纖維化團(tuán)塊、被粉碎團(tuán)塊或被纖維化、被粉碎團(tuán)塊的廢舊地毯是復(fù)合產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料。廢舊纖維或被纖維化的廢舊纖維也可用于制造復(fù)合產(chǎn)品。地毯廢料中的所有的材料可以是組合物的一部分。組合物的另一個主要部分是粘合劑。粘合功能可以通過使用二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、脲醛(UF)、三聚氰胺脲醛(MUF)、酚醛(PF)或其組合來實現(xiàn)。根據(jù)諸如相容性、成本和環(huán)境問題等因素，也可以使用其它粘合劑。粘合劑作為纖維或成塊材料的膠水，從而作為復(fù)合產(chǎn)品的基礎(chǔ)。粘合劑與纖維或粒子的比率對在本方法中所達(dá)到的物理性質(zhì)具有決定性。而且，通過使用木質(zhì)和天然纖維、合成纖維、無機(jī)填料、增強(qiáng)填料、阻燃劑和抑霉劑來改進(jìn)物理性質(zhì)。粘合劑和地毯廢料占所述組合物的至少50%，并且可以構(gòu)成最終產(chǎn)品的100%。粘合劑的含量為1%-25%，剩余材料是地毯廢料和所添加的材料。所添加的材料，即木質(zhì)和天然纖維、合成纖維、無機(jī)填料、增強(qiáng)填料、阻燃劑和抑霉劑，可以占全部組合物的50%。然而，基礎(chǔ)材料通常是比率為9:1的地毯廢料和粘合劑，所添加的任何材料約為地毯廢料/粘合劑含量的25%。總的來說，地毯廢料和粘合劑的組合物(不論是否具有添加劑)可用于制造各種復(fù)合產(chǎn)品。地毯廢料包括所有地毯產(chǎn)品，包括所有不同類型的面料纖維和地毯襯料在內(nèi)。采用粘合劑包覆地毯廢料地毯廢料可以是顆粒形式(小球或粒子)或纖維狀廢料，或者可以是被纖維化的顆?；蚶w維狀廢料。通常將地毯廢料加入大容量旋轉(zhuǎn)鼓式容器中，或加入具有旋轉(zhuǎn)混合葉片或樹脂處理吹氣管線(resinationblowline)的鼓式容器。諸如天然纖維填料、無機(jī)填料、阻燃劑和抑霉劑的其它材料可以與地毯廢料一起加入。如果將所述材料加入鼓式容器，那么由鼓式容器內(nèi)部的頂端噴灑水和/或粘合劑從而充分包覆所述材料。在鼓式容器和/或葉片旋轉(zhuǎn)并使保持在其中的材料均勻分布的時候，噴頭釋放水或粘合劑的細(xì)霧。這得到被充分包覆的材料。通常將水噴射到鼓式容器中，從而使材料獲得所需含水量，并為所述粘合劑準(zhǔn)備材料。通常在水以后噴射粘合劑，從而確保其反應(yīng)并充分包覆鼓式容器中的材料。對于樹脂處理吹氣管線方法，通過其中具有水和粘合劑的管子向材料吹氣。所述吹氣動作使空氣形成湍流，這使得水和粘合劑均勻地包覆材料。以上述方式將粘合劑以相對于顆粒加上任何其它添加劑的總重為1%至25%的濃度施加到顆?；蚶w維上。(整篇說明書中，術(shù)語顆?；蚶w維除包括地毯廢料以外還可以包括添加劑)。粘合劑附著到顆粒和纖維上，這使得每顆顆?；蛎扛w維具有粘合劑表面涂層。在環(huán)境條件下使粘合劑快速干燥，這使得顆?；蚶w維可以繼續(xù)流動而不會彼此粘在一起。然后，使具有粘合劑涂層的顆?；蚶w維進(jìn)行本方法中的下一步，即制備用于板材的地毯廢料復(fù)合材料。準(zhǔn)備板材形成工藝將經(jīng)粘合劑包覆的復(fù)合材料運送至板坯形成場所(matformingstation)，所述場所包括傳送帶、計量天平、噴灑頭和控制管理系統(tǒng)。所述板坯形成場所采用分配設(shè)備將所述復(fù)合材料分配到成形帶上，從而使散布的材料成為一個具有均勻厚度、寬度和密度的板坯。主要通過地毯廢料復(fù)合粒子/纖維的形狀和它們在成形板坯中的位置來確定板材的性質(zhì)。由于這個原因，細(xì)微地調(diào)節(jié)分配設(shè)備，從而生成具有合適形狀和尺寸的板坯。所述形成場所可以為多層板材分配一種類型以上的材料。例如，形成場所中的噴灑頭可以在成形帶上散布一層纖維，然后第二噴灑頭可以在所述纖維頂部散布一層小球，然后第三噴灑頭可以在所述小球上散布一頂層纖維?？梢詫⒏鞣N不同組成的材料散布到成形帶上，從而制成各種不同類型的板材。每塊板材中各層的數(shù)量也可以變化。例如，可以制成具有CW纖維外殼和玻璃纖維芯的板材，或者可以制成具有CW小球外殼、CW纖維底層和CW小球芯的板材。在散布形成板坯后，成形帶將所述板坯運送到預(yù)熱機(jī)中或直接運送到預(yù)壓機(jī)中。預(yù)熱機(jī)繼續(xù)運送板坯并且在所述板坯進(jìn)入板材成形工藝以前，使復(fù)合材料接受微波或者為板坯注射熱空氣和/或熱蒸汽。在進(jìn)入板材成形工藝以前，板坯的溫度由約65。F升高至200°F。這種將熱量快速傳遞給地毯廢料的過程通過微波或者將蒸汽/空氣混合物(潮濕空氣)由表面注射入板坯來實現(xiàn)。在這個過程中蒸汽凝結(jié)從而將熱量傳遞給板坯。在所述材料進(jìn)入板材成形工藝以前，預(yù)熱機(jī)也可以預(yù)壓或者壓縮該材料。然后，將加熱過的板坯通過中間傳送帶傳遞到連續(xù)輥壓機(jī)的進(jìn)給端(infeedend)中的壓縮段，或者傳遞到作為板材成形工藝的開端的循環(huán)壓機(jī)中。如果使用循環(huán)或者固定壓機(jī)替代連續(xù)輥壓機(jī)，那么通常跳過板坯預(yù)熱步驟，并且在循環(huán)壓機(jī)中的壓片工藝(sheetingprocess)期間使用蒸汽注射或者可以跳過注射蒸汽步驟。板材成形工藝釆用循環(huán)壓機(jī)或連續(xù)輥壓機(jī)。這兩種類型的設(shè)備都采用壓力或溫度使被粘合劑包覆的地毯廢料復(fù)合材料形成板材、面板或片材。循環(huán)壓機(jī)可以具有一個或多個壓板間距(daylightopening)。將復(fù)合材料運送到循環(huán)壓機(jī)中，在所述壓機(jī)中，由頂部滾筒和底部滾筒向所述復(fù)合材料加溫和加壓，這將板坯壓縮成預(yù)定高度，并使得粘合劑可以發(fā)生反應(yīng)，從而使板坯粘合在一起形成板材。在循環(huán)壓機(jī)中，可以注射蒸汽穿過板坯，從而確保充分加熱并粘合所述復(fù)合材料。滾筒可以具有雕刻在其上的圖案，從而使板材的表面具有結(jié)構(gòu)圖案。循環(huán)壓機(jī)還可以使用冷卻循環(huán)，從而在板材離開壓機(jī)前降低其溫度。已經(jīng)使用循環(huán)壓機(jī)制造了地毯廢料復(fù)合板材。附在本文中的表1列舉了操作條件和設(shè)置。連續(xù)輥壓機(jī)是一種雙帶壓機(jī)，其能夠?qū)迮鞅３衷谝欢ǚ秶臏囟群蛪毫ο?，從而允許發(fā)生粘合劑反應(yīng)使板坯粘合在一起。對于連續(xù)輥壓機(jī)來說，優(yōu)選類型的帶子由鋼制成，但是也可以使用其它材料。該壓機(jī)能夠達(dá)到65。F至550。F的溫度，從而可以將熱量傳遞給整個板坯。類似地，可以使用不同的壓力，從而將顆粒層或纖維板坯壓縮至最終產(chǎn)品所需的厚度和密度。連續(xù)輥壓機(jī)由壓力結(jié)構(gòu)組成，這些結(jié)構(gòu)承載由帶子張緊導(dǎo)致的水平作用力。存在許多框架單元，這些單元的數(shù)量依賴于壓機(jī)的長度和所需壓力。在框架單元上以各種組合方式布置用于施加壓力的圓筒，一定量的所述圓筒適于打開壓機(jī)。輥桿和帶子穿過頂部和底部的經(jīng)加熱的滾筒。所述壓機(jī)具有用于引導(dǎo)輥桿、帶子和待壓板坯的進(jìn)給頭(infeedhead)。輥桿位于經(jīng)加熱的滾筒和帶子之間。板坯位于兩條帶子之間。兩個鼓式容器位于壓機(jī)的各個末端，傳送帶繞過其行進(jìn)。使用鼓刮刀使板坯保持在帶子之間?？梢詫⒚撃﹪姙⒌綆ё由希瑥亩种瓢迮鲗魉蛶У恼掣叫圆⑹蛊潆x開壓機(jī)。控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓機(jī)的操作，諸如傳動帶的速度、溫度、壓力、板坯的厚度等。連續(xù)輥壓機(jī)將熱量傳遞給經(jīng)粘合劑包覆的復(fù)合材料。熱量使所述材料上的粘合劑涂層活化，然后通過連續(xù)移動帶將所述材料壓制成較小厚度。因為材料在傳送帶之間移動穿過進(jìn)給段，因此厚度尺寸減小了并被連續(xù)加熱。將經(jīng)粘合劑包覆的顆?；蚪?jīng)粘合劑包覆的纖維的溫度保持在粘合劑的活化溫度以上。在被設(shè)定在預(yù)定高度下的滾筒的壓力下，顆?；蚶w維彼此粘在一起形成了連續(xù)的片材。這個最終厚度也決定了材料的密度。密度由進(jìn)入連續(xù)壓機(jī)的未經(jīng)粘合板坯的初始厚度和離開壓機(jī)的新形成的復(fù)合產(chǎn)品的最終厚度決定。如果連續(xù)壓機(jī)帶或固定壓力滾筒的溫度升高至23(TC或更高，那么可以形成具有薄且致密外殼的面板。這種外殼有助于改善面板的物理性質(zhì)，諸如彈性模量(MOE)和破裂模量(MOR)。在連續(xù)壓機(jī)中將板坯加熱和壓制到所需高度和密度后，可以采用冷卻段使面板在離開連續(xù)壓機(jī)前被冷卻。由于被壓制的聚合物材料的性質(zhì)，所以在一定壓力下冷卻壓機(jī)中的面板有助于保持板材的平直程度并避免巻曲。在面板離開連續(xù)壓機(jī)前通常將其冷卻到至少120°C。固定壓機(jī)也可以使用冷卻循環(huán)，從而在板材離開固定壓機(jī)前將其冷卻。然而，這個額外的冷卻時間導(dǎo)致生產(chǎn)面板的周期延長。所以可以使用第二固定壓機(jī)僅用于冷卻。例如，可以在第一壓機(jī)中在熱量和壓力下形成面板，然后將其轉(zhuǎn)移到第二固定壓機(jī)中冷卻。面板可以在任意類型的壓機(jī)中形成并且在離開壓機(jī)后在第二個工藝中冷卻。板材的整理工藝在連續(xù)輥壓機(jī)中使所述材料粘合并且使板坯具有所需高度尺寸后，形成連續(xù)條帶形狀的板材。當(dāng)所述條帶離開壓機(jī)后，對其進(jìn)行連續(xù)邊緣修整操作從而得到所需寬度，然后將其橫切成預(yù)定長度。所述條帶通過輥子傳送帶和壓帶輥傳送通過修整和橫切操作。然后，將已被切成預(yù)定寬度和長度的板材傳送至冷卻場所。冷卻場所可以采用各種不同的機(jī)器，諸如隨后具有堆集裝置的星形冷卻器或帶堆集裝置的輥式傳送帶。最常用的類型之一是隨后具有堆集裝置的星形冷卻器。星形冷卻器是一種大直徑輪子，其中多列輪輻從所述輥子向外延伸。各個輪輻提升來自傳送帶的各個板材，并且允許各個板材隨著輪子旋轉(zhuǎn)并被空冷。如果需要的話，連續(xù)輥壓機(jī)的出口附近可以具有一個冷卻段。該段在板材離開壓機(jī)以前將其冷卻，從而消除進(jìn)一步冷卻的需要。然后，將板材運送至堆積操作并貯存待用?，F(xiàn)在已準(zhǔn)備好了將被出貨或者可以進(jìn)行各種裝飾的板材。在循環(huán)壓機(jī)中，板材可以被制成成品尺寸或略大。如果板材略大，那么在其離開壓機(jī)后切割成成品尺寸。循環(huán)壓機(jī)中的滾筒可以具有圖案化的表面，從而使板材具有結(jié)構(gòu)化的表面，諸如仿木紋圖案(woodgrainpattern)。裝飾復(fù)合產(chǎn)品在復(fù)合產(chǎn)品離開上述工藝時，其厚度可以在小于1/8英寸至2英寸之間變化。因為所述工藝中的最后一步是切割復(fù)合產(chǎn)品的長度，所以整理產(chǎn)品的第一步是切割成品的寬度。圖3示出了在切割至成品寬度以后可以使用的整理和裝飾步驟?，F(xiàn)在可以模塑復(fù)合產(chǎn)品以改變其輪廓，從而使成品具有所需形狀。在具有不同設(shè)計的切割機(jī)上進(jìn)行模塑。最常見的切割機(jī)是旋轉(zhuǎn)刀設(shè)備。該機(jī)器允許設(shè)定刀片，從而調(diào)整對所需輪廓的切割。另一種常用的設(shè)備是刳刨機(jī)(router)，其在復(fù)合產(chǎn)品的表面上切削特定的凹槽(rout)。所述刳刨機(jī)具有與模塑機(jī)相同的作用，因為它們使來自上述工藝的初始輪廓變至成品所需輪廓。還可以使用熱成形方法來改變輪廓。在這種情況下，將復(fù)合產(chǎn)品置于具有所需輪廓的模中，并且施加熱量和壓力，結(jié)果所述產(chǎn)品具有模的形狀。這種輪廓的變化能夠進(jìn)行額外的裝飾，因為被置于模中的轉(zhuǎn)印箔可以具有所需顏色和/或圖案。在該工藝期間通過施加熱量和壓力，顏色和/或圖案由載體箔轉(zhuǎn)移到復(fù)合產(chǎn)品上。因此，在熱成形工藝完成時，復(fù)合產(chǎn)品具有所需形狀并且具有所需裝飾?？梢栽谏鲜龉に嚭髮?fù)合產(chǎn)品進(jìn)行軋花。采用軋花板或軋花輥來完成所述軋花。所述板或輥的表面上具有待轉(zhuǎn)移到所述產(chǎn)品上的圖案。將這個表面加熱至將軟化所述復(fù)合產(chǎn)品表面的溫度。然后，將所述板或輥壓到所述產(chǎn)品的表面上，從而得到所需的圖案轉(zhuǎn)移。當(dāng)冷卻所述復(fù)合產(chǎn)品的表面時，軋制的圖案固定在所述復(fù)合產(chǎn)品的表面上?，F(xiàn)在準(zhǔn)備好了用于涂敷的軋花的復(fù)合產(chǎn)品，或者如果終端使用產(chǎn)品不需涂層，那么準(zhǔn)備好了將進(jìn)行包裝的復(fù)合產(chǎn)品。使所有待裝飾的復(fù)合產(chǎn)品通過打磨機(jī)(sander)(上述設(shè)備)。這表面光滑操作為產(chǎn)品的涂敷、轉(zhuǎn)移和層壓做準(zhǔn)備。采用底漆、末道漆或著色劑包覆經(jīng)打磨或經(jīng)軋花的復(fù)合產(chǎn)品。采用各種常規(guī)噴霧技術(shù)涂敷涂層，其中采用排氣系統(tǒng)除去過量的噴霧和溶劑。可涂敷滲透涂層或成膜涂層，這個選擇取決于所需最終產(chǎn)品的外觀和應(yīng)用。經(jīng)打磨的復(fù)合產(chǎn)品也可以作為芯，其上可以熱沖壓來自箔或薄膜的裝飾層或防護(hù)層或者層壓裝飾層或防護(hù)層，從而使本發(fā)明具有改善的物理性質(zhì)和外觀。如下相關(guān)專利申請通過引用全文插入此處2005年2月9日遞交的美國專利申請11/054,258和2005年1月4日遞交的美國專利申請60/641,308?？梢圆捎棉D(zhuǎn)印箔來裝飾復(fù)合產(chǎn)品。同樣，需要對產(chǎn)品進(jìn)行打磨從而使表面變得光滑。利用常規(guī)的涂敷技術(shù)將粘合劑層涂敷到輪廓上。在聚合基材上的轉(zhuǎn)印箔具有所需顏色和/或圖案。采用為了特定應(yīng)用而設(shè)計的沖壓設(shè)備，使所述箔與產(chǎn)品的表面接觸。利用熱量和壓力，將所述顏色和圖案由箔轉(zhuǎn)印到產(chǎn)品上。轉(zhuǎn)印所需熱量使輪廓表面上的粘合劑層活化，從而確保裝飾結(jié)合到所述輪廓上?，F(xiàn)在復(fù)合產(chǎn)品具有顏色和圖案，然后將用過的箔進(jìn)行收集處理，成品具有所需裝飾效果。可以采用的另一種裝飾方式是層壓。數(shù)種材料可被用作層壓表面，諸如膠合板、合成板、箔、薄膜和聚合物片材。采用常規(guī)層壓設(shè)備來施加硬質(zhì)層壓板，諸如膠合板。一般而言，將采用底料和粘合劑的粘合劑體系(為濕固化粘合劑體系或熱熔融固化粘合劑體系)涂敷到基材上。然后，將硬質(zhì)表面層壓板放置在所述基材上，并加溫加壓。在加溫加壓步驟以后，然后使層壓的產(chǎn)品固定一段時間，從而使粘合體系固化。在復(fù)合產(chǎn)品的情況下，所述復(fù)合產(chǎn)品是基材。將粘合體系(通常是熱熔粘合劑)施加到復(fù)合產(chǎn)品上。將硬質(zhì)膠合板放置在粘合層上，從而形成復(fù)合產(chǎn)品、粘合劑和硬質(zhì)層壓板的三明治結(jié)構(gòu)。然后壓制所述三明治結(jié)構(gòu)，從而確保層壓板結(jié)合到復(fù)合產(chǎn)品上。固化以后，準(zhǔn)備好了將進(jìn)行包裝的具有所需裝飾外觀的層壓板。用于復(fù)合產(chǎn)品的另一種層壓技術(shù)是箔層壓(foillaminating)。這項技術(shù)也被稱為封套(wrapping)，其中復(fù)合產(chǎn)品輪廓被封套在裝飾箔中。在打磨復(fù)合產(chǎn)品的輪廓以后，使所述輪廓通過封套設(shè)備。該設(shè)備從巻筒上取下封套箔，然后將粘合劑(和底漆，如果需要的話)涂敷到箔上。在連續(xù)工藝中，然后使封套箔在復(fù)合材料輪廓上通過。利用一系列輥子，使封套箔在復(fù)合產(chǎn)品輪廓上成形。除了裝飾元素以外，封套箔還可以結(jié)合必要的面漆材料用于增強(qiáng)物理性質(zhì)。這種被結(jié)合的元素可以是聚氨酯、丙烯酸材料或其它防護(hù)材料。然后，如果所述封套箔僅結(jié)合裝飾元素，那么對于某些應(yīng)用，所封套的復(fù)合產(chǎn)品將需要面漆。如果終端產(chǎn)品應(yīng)用要求表面性質(zhì)(諸如耐磨性)顯著提高，那么可以將面漆添加到裝飾工藝中。面漆可以是聚氨酯、丙烯酸材料或其它防護(hù)材料，從而賦予包裝后的成品表面具有更佳的物理性質(zhì)。面漆可以噴涂或者通過熱熔融涂敷。如果噴涂，那么包裝后的復(fù)合產(chǎn)品將通過噴涂機(jī)，然后可以通過或可以不通過固化設(shè)備，諸如紫外線輻射。如果面漆通過熱熔融涂敷，那么將一層聚氨酯施加到經(jīng)裝飾復(fù)合產(chǎn)品的平坦表面上。這種類型材料的固化工藝耗時，可能花費數(shù)天，這依賴于對于所完成成品的特定終端應(yīng)用所選擇的熱熔融面漆。已經(jīng)描述了本發(fā)明的大量實施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解到，可以進(jìn)行各種修正而并未脫離本發(fā)明的精神和反應(yīng)。因此，其它實施方式也包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>權(quán)利要求1.一種包括緊密結(jié)合的地毯廢料和粘合劑的復(fù)合材料，所述材料包括25％-99％的所述地毯廢料和1-25％的所述粘合劑。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述地毯廢料和所述粘合劑的總和占全部所述材料的50%-99%。3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述材料包括0-50%的天然纖維。4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述材料包括0-50%的人造纖維。5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，還包括定向的玻璃纖維。6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，還包括至少一種無機(jī)填料。7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合材料，其中，所述無機(jī)填料包括碳酸鈣、硅石或二者。8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述材料包括0-25%的阻燃劑。9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述材料包括0-25%的抑霉劑。10.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述地毯廢料包括所有基本上不會彼此分離的地毯組分。11.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合材料，其中，所述地毯廢料包括用量等于所述復(fù)合材料的至少10重量％的地毯襯料。12.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述地毯廢料包括至少兩種不同的地毯面料聚合物。13.如權(quán)利要求IO所述的復(fù)合材料，其中，所述地毯面料聚合物包括尼龍、聚酯、聚丙烯和羊毛中的一種或更多種。14.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述粘合劑包括二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、脲醛(UF)、三聚氰胺脲醛(MUF)和酚醛(PF)中的一種或更多種。15.如權(quán)利要求12所述的材料，其中，所述粘合劑是MDI。16.如權(quán)利要求12所述的材料，其中，所述粘合劑是PF。17.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的彈性模量通過ASTM測試D790測定為至少55000PSI。18.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的彈性模量通過ASTM測試D790測定為至少100000PSI。19.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的破裂模量通過ASTM測試D790測定為至少600PSI。20.如權(quán)利要求l或權(quán)利要求15所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的破裂模量通過ASTM測試D790測定為1000-2500PSI。21.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的密度為至少30磅每ft3。22.如權(quán)利要求19所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的密度為至少40-80磅每ft3。23.—種制造復(fù)合材料的方法，所述方法包括a)提供地毯廢料；b)通過將所述地毯廢料進(jìn)行尺寸縮小處理來準(zhǔn)備所述地毯廢料；c)將所述尺寸縮小的地毯廢料與粘合劑組合；d)將粘合劑/地毯廢料組合物在受限幾何形狀內(nèi)進(jìn)行加壓和升溫處理，從而制成包含緊密結(jié)合的地毯廢料與粘合劑的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述材料包括25%-99%的地毯廢料和1-25%的粘合劑。24.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，步驟b)包括如下工藝的一個或多個剁碎、切碎、碾碎、分離污染物、造粒、成塊、粉碎、細(xì)磨和/或纖維化地毯廢料25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，使所述地毯廢料顆粒旋轉(zhuǎn)并且在壓力下迫使所述地毯廢料顆粒通過具有一定尺寸和構(gòu)型的孔從而使所述材料的密度增加。26.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述地毯廢料與粘合劑在鼓式容器中組合從而使所述廢料被粘合劑包覆。27.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述粘合劑是MDI，所述地毯廢料和MDI在鼓式容器中組合。28.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述粘合劑是PF，所述地毯廢料和PF在鼓式容器中組合。29.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，在連續(xù)的帶式傳動壓機(jī)或固定壓機(jī)上對所述粘合劑/地毯廢料組合物進(jìn)行加熱和加壓處理。30.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，將所述粘合劑/地毯廢料組合物加熱至23(TC以上，從而形成致密的外殼。31.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，將所述經(jīng)加熱并加壓的粘合劑/地毯廢料組合物在固定壓機(jī)中冷卻至12(TC以下，從而保持平坦并且避免巻曲。32.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括將另一層施加到所述復(fù)合片材表面上的步驟e)。33.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，還包括在所述表面上的另一層。34.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是層壓層或箔轉(zhuǎn)印層。35.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是涂料、著色劑或聚合化合物。36.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，模塑或軋花所述另一層從而在所述復(fù)合材料上形成圖案化的表面。37.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是膠合板、合成板或聚合片材。38.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是箔或薄膜層壓板。39.如權(quán)利要求30所述的方法，還包括，準(zhǔn)備所述復(fù)合材料的表面，對所述材料的表面進(jìn)行機(jī)械或化學(xué)處理，接著箔或薄膜層壓所述另一層。40.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是熱沖壓層。41.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，將所述復(fù)合材料熱成形成所需形狀。42.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述另一層是箔或薄膜層壓板。43.如權(quán)利要求30所述的方法或權(quán)利要求31所述的復(fù)合材料，其中，所述復(fù)合材料的至少一層被打磨。全文摘要本發(fā)明公開一種由緊密結(jié)合的地毯廢料和粘合劑組成的復(fù)合材料，所述材料包括25％-99％的所述地毯廢料和1％-25％的所述粘合劑。本發(fā)明還公開了用于制造上述復(fù)合材料的方法。文檔編號C08J11/04GK101405318SQ200780010015公開日2009年4月8日申請日期2007年1月11日優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日發(fā)明者大衛(wèi)·E·莫道克,詹姆斯·普茲拜林斯基,道格拉斯·曼考什申請人:材料革新公司