ES2200222T3 - Cierre de cremallera realizado en resina sintetica. - Google Patents
Cierre de cremallera realizado en resina sintetica.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN CIERRE DESLIZANTE RECICLABLE (1, 1A, 1B, 1C), DEL QUE SUSTANCIALMENTE TODAS LAS PIEZAS COMPONENTES ESTAN HECHAS CON EL MISMO TIPO DE MATERIAL DE RESINA SINTETICA. EN LA VERSION FUNDAMENTAL DEL CIERRE DESLIZANTE CON UN PAR DE CINTAS DEL CIERRE (3, 3A, 3B, 3C) Y ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO (4, 4A, 4B, 4C) FIJOS EN LOS BORDES LONGITUDINALES DE LAS CINTAS DEL CIERRE, ESTAN HECHOS CON UN MATERIAL DE RESINA SINTETICA DEL MISMO TIPO SELECCIONADO DEL GRUPO FORMADO POR UNA RESINA DE POLIAMIDA, UNA RESINA DE POLIESTER, UNA RESINA DE POLIOLEFINA Y UNA RESINA DE CLORURO DE VINILO. CUANDO EL CIERRE DESLIZANTE CONSTA DE HILOS DE COSER (21) PARA FIJAR LOS ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO EN LAS CINTAS DEL CIERRE O CORDONES CENTRALES (20) QUE SE EXTIENDEN CUANDO SE INSERTAN POR LOS ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO INDIVIDUALES, ESTAN HECHOS CON EL MISMO TIPO DE RESINA SINTETICA QUE LAS CINTAS DEL CIERRE Y LOS ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO. EL CIERRE DESLIZANTE DEL TIPO QUE TIENE ELEMENTOS DE TOPE SUPERIOR E INFERIOR (7, 8) DISPUESTOS RESPECTIVAMENTE EN LOS EXTREMOS SUPERIOR E INFERIOR DE LAS FILAS DE LOS ELEMENTOS DE ACOPLAMIENTO, O EL CIERRE DESLIZANTE DEL TIPO DE SECTOR ABIERTO QUE INCLUYE UN SEPARADOR (10) DE PUA Y CAJA Y UN PAR DE ELEMENTOS DE REFUERZO (9) SIMILARES A UNA LAMINA ACOPLADOS EN LAS SECCIONES EXTREMAS INFERIORES DE LAS CINTAS DEL CIERRE, ESTAN HECHOS CON EL MISMO TIPO DE MATERIAL DE RESINA SINTETICA QUE LAS OTRAS PIEZAS COMPONENTES ANTES MENCIONADAS. PREFERENTEMENTE, LA CORREDERA (5) TAMBIEN ESTA HECHA CON EL MISMO TIPO DE MATERIAL DE RESINA SINTETICA QUE LAS OTRAS PIEZAS COMPONENTES ANTES MENCIONADAS.
Description
Cierre de cremallera realizado en resina
sintética.
La presente invención se refiere a un método para
la producción de un cierre de cremallera dotado de un par de cintas
de soporte y elementos de acoplamiento fijados a los bordes de las
cintas de soporte, siendo ambos fabricados del mismo tipo de resina
de poliéster.
En los últimos años, la recuperación y
reclamación de desechos industriales y de artículos desechados, o
el llamado reciclaje, ha estado en boga con vistas a salvaguardar
el medioambiente y promover la utilización eficaz de recursos. En el
caso de artículos moldeados de substancias termoplásticas tales
como, por ejemplo, las botellas de PET (tereftalato de
polietileno), la práctica de recuperar los artículos usados,
refundir los artículos, moldear la masa fundida y poner los
artículos producidos a un nuevo uso está a punto ahora de
convertirse en un negocio.
En el caso de los cierres de cremallera, sin
embargo, puesto que sus partes componentes son numerosas y además
puesto que están realizadas en varios materiales, la idea de
separar tales cierres de cremallera de prendas, bolsas, tiendas de
campaña, etc., desechadas, recuperarlos en forma clasificada según
las diferentes partes tales como los cursores, las cintas de
soporte, los elementos de acoplamiento, elementos de tope terminal
superiores e inferiores, y separadores de
clavija-y-caja, y poner las partes
recuperadas a un nuevo uso es casi impracticable y nunca se ha
reducido a la práctica hasta la fecha.
El documento
US-A-5.533.210 propone producir una
chaqueta totalmente reciclable realizada en polímeros sintéticos
compuesta de material exterior, forro, forros de bolsillo,
botones y/o cierres de cremallera, costuras y
similares. El documento EP-A-0
530 470 propone producir un receptáculo totalmente reciclable
realizado en un material termoplástico, preferentemente polietileno
o polipropileno, compuesto de una bolsa y un cierre de cremallera.
Estos documentos no dan a conocer concretamente sin embargo cómo
pueden lograrse tales metas. El documento
US-A-5 225 130 da a conocer un
método para la producción de artículos conformados de desperdicios
de poliéster que se trituran y se funden. La masa fundida filtrada
primero se granula y a continuación se somete a una poscondensación
en fase sólida. Esta poscondensación en fase sólida se lleva a cabo
de forma continua en un aparato de lecho fluidizado a una
temperatura de 210-230ºC o de forma discontinua en
un tambor secador a una temperatura de
225-235ºC.
Las fábricas dedicadas a la fabricación de
cierres de cremallera realizados en resinas sintéticas están
produciendo todos los años grandes volúmenes de residuos de
materiales de plástico, tales como los productos defectuosos, bordes
seccionados, e hilos sueltas en sus cadenas de producción en forma
de desechos industriales. La eliminación de estos desechos
industriales exige un enorme gasto. En las circunstancias, la
reclamación efectiva de estos desechos industriales se ha ido
convirtiendo en una tarea de creciente importancia.
Los cierres de cremallera realizados en resinas
sintéticas, además de los problemas arriba expresados, incurren en
problemas relativos a las propiedades que se espera encontrar en
cualquier cierre de cremallera.
En el caso de un cierre de cremallera, debido a
las discrepancias que existen entre sus varias propiedades
mecánicas y las características esperadas de sus partes componentes
individuales, tales como su durabilidad para resistir un movimiento
deslizante del cursor, se considera que es difícil fabricar todas
las partes componentes con resinas sintéticas. Además, en la
reclamación de cierres de cremallera realizados en resinas
sintéticas procedentes de los materiales plásticos desechados,
puesto que las partes individuales se hacen de una variedad de
materiales, las materias primas que se logran recuperar con algún
grado de clasificación sufren inevitablemente una degradación de
pureza y, como resultado, no permitan la fabricación de productos
que satisfacen las varias características esperadas de cualquier
cierre de cremallera. Por consiguiente, los cierres de cremallera se
resisten a todos los esfuerzos a reciclarlos con el mismo principio
que impera en el reciclaje de tales géneros diversos como las
botellas de PET.
Además, los cierres de cremallera poseen factores
decorativos a más a más de sus factores funcionales. Han de teñirse
en distintos colores para satisfacer las necesidades diversificadas
de los consumidores. Particularmente en los últimos años, la
conveniencia de fabricar los cierres de cremallera en una gran
variedad de colores pero en pequeños lotes ha encontrado un
reconocimiento entusiástico. En el caso de los cierres de
cremallera realizados en resinas sintéticas que se han reclamado de
los materiales plásticos desechados, sin embargo, puesto que las
propias materias primas ya están coloreadas con varios pigmentos y
tintes, suele ser difícil fabricar productos cuyas partes
componentes tengan un colorido armonioso y homogéneo. Por lo tanto,
se prefiere teñir los cierres de cremallera de tales resinas
sintéticas que se han recuperado de los materiales plásticos
desechados, simultáneamente en uno mismo color por medio de tintura
en pieza.
Incluso cuando se emplean materiales resínicos
sintéticos recién producidos (materiales virgen), sin embargo,
puesto que las partes componentes individuales tales como, por
ejemplo, las que se emplean en las fibras de las cintas de soporte y
las que se emplean para la formación de los elementos de
acoplamiento, son de tipos diferentes de resina sintética y de tipo
y cantidad de pigmento, las cintas de soporte y los elementos de
acoplamiento durante el transcurso de la tintura en pieza
manifiestan una diferencia en la capacidad de absorber el tinte. En
el caso de un cierre moldeado por inyección, puesto que los hilos
usados para formar las cintas de soporte han sido estirados en el
proceso de producción y el material inyectado para formar los
elementos de acoplamiento no ha sido estirado y, por consiguiente,
manifiestan una diferencia en el grado de cristalización, las
cintas de soporte y los elementos de acoplamiento durante el
transcurso de la tintura en pieza evidencian una diferencia en la
capacidad de absorber el tinte. Como resultado, es difícil teñir
las partes componentes individuales simultáneamente de forma
armoniosa y homogénea. Lo que es todavía peor, se ha sostenido que
esta tintura simultánea es impracticable cuando los cierres
moldeados por inyección emplean materiales plásticos
recuperados.
El objeto primario de la presente invención, por
consiguiente, es proporcionar cierres de cremallera reciclables
realizados en resinas sintéticas con el propósito de permitir la
reclamación efectiva en calidad de materia prima de los materiales
plásticos desechados y los cierres de cremallera desechados de
resinas sintéticas que emanan de la cadena de producción de cierres
de cremallera de resinas sintéticas.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un cierre de cremallera que no sólo se adapte al
reciclaje, sino también que satisfaga las características esperadas
de cualquier cierre de cremallera y además permita que sus partes
componentes sean teñidas a posteriori armoniosamente con un solo
matiz homogéneo.
La presente invención, para lograr los objetos
arriba expresados, proporciona un método para la producción de un
cierre de cremallera dotado de un par de cintas de soporte y
elementos de acoplamiento fijados a los bordes de las cintas de
soporte, los dos fabricados del mismo tipo de resina de poliéster.
Según la invención este método se caracteriza porque comprende las
etapas de granular un material de desecho de poliéster para formar
virutas, someter las virutas a secado bajo un vacío en un primer
intervalo de temperaturas de 150-190ºC y someter
las virutas posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el
vacío a una segunda temperatura de 190-200ºC para
obtener la resina recuperada, y fabricar las cintas de soporte y
elementos de acoplamiento con el uso de la resina recuperada.
Cuando el cierre de cremallera comprende hilos de
coser para la fijación de los elementos de acoplamiento a las
cintas de soporte y/o cordones de núcleo extendidos por inserción a
través de los elementos de acoplamiento individuales en la dirección
longitudinal, los hilos de coser y/o los cordones de núcleo pueden
hacerse del mismo tipo de resina de poliéster que las cintas de
soporte y los elementos de acoplamiento arriba expresado. Es
característico que dicha resina de poliéster sea una resina
recuperada obtenida granulando un material de desecho de poliéster
para formar virutas y sometiendo las virutas a secado bajo un vacío
en un primer intervalo de temperatura de 150-190ºC y
sometiendo las virutas posteriormente a polimerización en fase
sólida bajo el vacío a una segunda temperatura de
190-200ºC para obtener la resina recuperada.
Además en el cierre de cremallera del tipo que
tiene elementos de tope terminal superiores e inferiores
proporcionados respectivamente en los extremos superiores e
inferiores de las filas de elementos de acoplamiento, los elementos
de tope superiores e inferiores pueden hacerse del mismo tipo de
material de resina de poliéster que las otras partes componentes
arriba expresadas. Es característico que dicha resina de poliéster
sea una resina recuperada obtenida granulando un material de
desecho de poliéster para formar virutas y sometiendo las virutas a
secado bajo un vacío en un primer intervalo de temperatura de
150-190ºC y sometiendo las virutas posteriormente a
polimerización en fase sólida bajo el vacío a una segunda
temperatura de 190-200ºC para obtener la resina
recuperada.
En el cierre de cremallera del tipo de bucle
abierto que tiene un separador de
clavija-y-caja y un par de elementos
laminares de refuerzo formados en una sola pieza o no con el
separador de clavija-y-caja (que
carece de un elemento de tope terminal inferior), que están fijados
a las porciones extremas inferiores de las cintas de soporte, el
separador de clavija-y-caja y los
elementos laminares de refuerzo arriba expresados pueden hacerse del
mismo tipo de material de resina de poliéster que las otras partes
componentes arriba expresadas. Es característico que dichos
separador de clavija-y-caja y
elementos laminares de refuerzo se fabriquen granulando un material
de desecho de poliéster para formar virutas, sometiendo las virutas
a secado bajo un vacío en un primer intervalo de temperatura de
150-190ºC y sometiendo las virutas posteriormente a
polimerización en fase sólida bajo el vacío a una segunda
temperatura de 190-200ºC para obtener una resina
recuperada, y moldeando la resina para formar el separador de
clavija-y-caja y los elementos
laminares de refuerzo, respectivamente.
Preferentemente en cualquiera de los casos arriba
expresados, el cursor puede hacerse del mismo tipo de material de
resina de poliéster que las otras partes componentes arriba
expresadas. Es característico que dicho cursor se fabrique
granulando un material de desecho de poliéster para formar virutas,
sometiendo las virutas a secado bajo un vacío en un primer
intervalo de temperatura de 150-190ºC y sometiendo
las virutas posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el
vacío a una segunda temperatura de 190-200ºC para
obtener una resina recuperada, y moldeando la resina para formar el
cursor.
Otros objetos, características, y ventajas de la
invención se pondrán de manifiesto de la descripción siguiente
leída conjuntamente con los dibujos, en los cuales:
la Figura 1 es una vista en planta que ilustra
una forma básica del cierre de cremallera realizado en resina de
poliéster según la presente invención;
la Figura 2 es una vista en planta que ilustra
otra forma del cierre de cremallera realizado en resina de
poliéster según la presente invención;
la Figura 3 es una vista en planta que ilustra
todavía otra forma del cierre de cremallera realizado en resina de
poliéster según la presente invención;
la Figura 4 es una vista en planta parcialmente
seccionada que ilustra otra forma del cierre de cremallera
realizado en resina de poliéster según la presente invención;
la Figura 5 es una vista en planta parcial de un
elemento de acoplamiento helicoidal dotado de un cordón de
núcleo;
la Figura 6 es una vista en sección transversal
parcial que ilustra un estado de fijación del elemento de
acoplamiento helicoidal dotado de un cordón de núcleo mostrado en
la Figura 5 a una cinta de soporte;
la Figura 7 es una vista en sección transversal
parcial que ilustra otro estado de fijación del elemento de
acoplamiento helicoidal dotado de un cordón de núcleo mostrado en
la Figura 5 a una cinta de soporte;
la Figura 8 es una vista en planta parcial de un
elemento de acoplamiento helicoidal desprovisto de cordón de
núcleo;
la Figura 9 es una vista en sección transversal
parcial que ilustra un estado de fijación del elemento de
acoplamiento helicoidal mostrado en la Figura 8 a una cinta de
soporte;
la Figura 10 es una vista en planta parcial de un
elemento de acoplamiento de tipo zigzagueante; la Figura 11 es una
vista en sección parcial que ilustra un estado de fijación del
elemento de acoplamiento de tipo zigzagueante mostrado en la Figura
10 a una cinta de soporte;
la Figura 12 es una vista en planta parcial de
elementos de acoplamiento fijados mediante moldeo por extrusión a
cordones de unión;
la Figura 13 es una vista en planta parcial que
ilustra los elementos de acoplamiento mostrados en la Figura 12 en
estado doblado en forma de U alrededor de su porción cooperante en
calidad de centro;
la Figura 14 es una vista en sección transversal
parcial que ilustra un estado de fijación de los elementos de
acoplamiento mostrados en la Figura 12 y la Figura 13 a una cinta
de soporte;
la Figura 15 es una vista en planta parcial que
ilustra un cierre de cremallera que tiene elementos de acoplamiento
individuales de resina fijados firmes al borde longitudinal de una
cinta de soporte que tiene una sección transversal circularmente
hinchada; y
la Figura 16 es una vista en sección transversal
parcial que ilustra el cierre de cremallera mostrado en la Figura
15.
Ahora, se describirán específicamente a
continuación los modos de realizar la presente invención en las
partes componentes de un cierre de cremallera con referencia a
varios cierres de cremallera que se ilustran en los dibujos
anexos.
La Figura 1 ilustra un cierre de cremallera 1 que
se emplea para abrir y cerrar la abertura en una prenda de vestir o
una bolsa y representa la forma de un producto que tiene
seccionados los extremos superiores e inferiores de bandas de cierre
lateralmente apareadas 2. Las bandas de cierre 2 están compuestas
de cintas de soporte 3 realizadas en resina de poliéster y una fila
de elementos de acoplamiento (elementos de acoplamiento
helicoidales) 4 realizados en resina de poliéster fijada firmemente
a cada una de los bordes longitudinales opuestos de las cintas de
soporte 3. Las cintas de soporte 3 se forman tejiendo y/o tricotando
fibras de resina de poliéster, se fabrican a partir de una tela no
tejida, o se hacen de una hoja de resina de poliéster. Se conocen
varias formas de los elementos de acoplamiento 4 tales como, por
ejemplo, los del tipo obtenido moldeando por inyección los elementos
de acoplamiento individuales y uniéndolos de forma firme y
simultáneamente a los bordes de las cintas de soporte, los
elementos de acoplamiento continuos tales como los elementos de
acoplamiento helicoidales obtenidos enrollando un monofilamento de
resina de poliéster en la forma de una espira y los llamados
elementos de acoplamiento zigzagueantes obtenidos conectando
verticalmente y de forma alterna en zigzag en la dirección
longitudinal las porciones doblados en forma de U en la dirección
lateral en un plano, y los elementos de acoplamiento moldeados por
extrusión obtenidos uniendo las porciones extremas opuestas de los
elementos de acoplamiento individuales por medio de moldeo por
extrusión a los dos cordones de unión separados (los cordones de
núcleo) dispuestos mutuamente paralelos en la dirección longitudinal
formando de este modo un compuesto que se asemeja a una escalera de
mano y doblando el compuesto en forma de U alrededor de su eje
central longitudinal. Se describirán más adelante estos ejemplos de
varios elementos de acoplamiento con referencia a los dibujos
pertinentes. A continuación, los elementos de acoplamiento
helicoidales que incluyen un cordón de núcleo y un hilo de coser
entre sus partes componentes también se describirán más adelante con
referencia a los dibujos pertinentes. La referencia numérica 5
denota un cursor que es susceptible de deslizamiento a lo largo de
las filas opuestas de elementos de acoplamiento para engranar y
desengranar los elementos de acoplamiento.
Un cierre de cremallera 1a ilustrado en la Figura
2 adopta la forma de tener seccionados los extremos superiores de
las dos bandas de cierre 2. Es diferente del cierre de cremallera
ilustrado en la Figura 1 en el sentido de que una parte 6 de tope
inferior se forma fundiendo las porciones inferiores prescritas de
las filas engranadas de los elementos de acoplamiento 4.
Un cierre de cremallera 1b ilustrado en la Figura
3 es diferente del cierre de cremallera ilustrado en la Figura 1 en
el sentido de que los elementos de tope terminal superiores 7 se
fijan respectivamente a los extremos superiores de las filas de
elementos de acoplamiento 4b fijadas firmemente a las cintas de
soporte 3b de las bandas de cierre 2b y un elemento de tope
terminal inferior 8 está fijado a sus extremos inferiores.
La Figura 4 ilustra un cierre de cremallera 1c de
tipo de bucle abierto. A las porciones extremas inferiores de
cintas de soporte 3c de bandas de cierre 2c, se encuentran soldados
unos elementos laminares de refuerzo (tafetán) 9 por medio de una
capa adhesiva (no mostrada). Un elemento de caja 11 de un separador
de clavija-y-caja 10 está fijado al
borde interior de uno de los elementos laminares de refuerzo
opuestos 9 y una vara de mariposa o clavija 17 está fijada al borde
interior del otro elemento laminar de refuerzo 9. El elemento de
caja 11 está formado en una sola pieza con una parte de guía
sobresaliente 13 junto al elemento de caja 11 y una clavija de caja
12 y una ranura 14 está formada de modo interpuesto entre la
clavija de caja 12 y la parte de guía sobresaliente 13 para admitir
en su seno la parte extrema inferior del cursor 5 por
deslizamiento. De modo similar, una ranura de guía 19 está formada
entre la vara de mariposa 17 y una nervadura de guía 18 formada en
una sola pieza con la vara de mariposa adyacente 17. Un agujero de
inserción de vara de mariposa 15 está formado atravesando en
dirección vertical la porción lateral izquierda del elemento de caja
11 y una ranura lateral 16 está formada en la pared exterior del
agujero de inserción de la vara de mariposa 15. Cuando la vara de
mariposa 17 se inserta en el agujero de inserción de la vara de
mariposa 15 del elemento de caja 11, por consiguiente, la inserción
puede llevarse a cabo suavemente porque el lado interior del
extremo inferior de la nervadura de guía 18 desliza en el borde de
la ranura lateral 16 del elemento de caja 11 para guiar la vara de
mariposa 17.
Con referencia a la Figura 4, la referencia
numérica 20 denota un cordón de núcleo que se inserta en la
dirección longitudinal a través del espacio vacío dentro de la
espira del elemento de acoplamiento helicoidal 4c y la referencia
numérica 21 denota un hilo de coser que cose el cordón de núcleo 20
y el elemento de acoplamiento helicoidal 4c a lo largo del borde
longitudinal de la cinta de soporte 3c.
No hace falta limitar el separador de
clavija-y-caja al que se ilustra en
la Figura 4. Ya se conoce, por ejemplo, una versión del llamado tipo
de bucle abierto inverso que emplea el mismo elemento de caja como
en la construcción del cursor 5 y que permite que el cierre de
cremallera efectúe la unión y separación de las filas opuestas de
elementos de acoplamiento en su extremo inferior.
Además la forma de realización, que se representa
en el diagrama, emplea elementos laminares de refuerzo que se
forman separadamente del separador de
clavija-y-caja y se sueldan a la
porción extrema inferior de cada una de las cintas de soporte. Los
elementos laminares de refuerzo no han de quedar limitados a esta
construcción particular. Los elementos de refuerzo pueden formarse
en una sola pieza con el separador de
clavija-y-caja tal como se
encuentra, por ejemplo, en una construcción que tiene una porción
laminar producida en una sola pieza mediante moldeo por inyección
de un material resínico sintético con un elemento de caja o una
vara de mariposa y fijado a la anchura entera de la cinta de soporte
o una construcción que tiene rendijas según un patrón
arbitrariamente seleccionado insertadas en una porción laminar que
de este modo imparte flexibilidad a la pieza.
Las Figuras 5 a 9 inclusive ilustran ejemplos de
elementos de acoplamiento que se forman enrollando un monofilamento
de resina sintética. La Figura 6 ilustra un ejemplo de haber cosido
al borde longitudinal de una cinta de soporte 3d con un hilo de
coser 21 un elemento de acoplamiento helicoidal 4d que tiene el
cordón de núcleo 20 de fibras de resina de poliéster insertado a
través del espacio vacío dentro de una espira en la dirección
longitudinal tal como se representa en la Figura 5. En contraste, la
Figura 7 ilustra un ejemplo de tener un elemento de acoplamiento
helicoidal 4e fijado al borde longitudinal de una cinta de soporte
3e al quedar abrazado por la cinta al mismo tiempo que la cinta se
teje. La Figura 9 ilustra un ejemplo de haber cosido al borde
longitudinal de una cinta de soporte 3f con el hilo de coser 21 un
elemento de acoplamiento helicoidal 4f que carece de cordón de
núcleo insertado a través del espacio vacío dentro de una espira
tal como se representa en la Figura 8.
La Figura 10 ilustra un llamado elemento de
acoplamiento zigzagueante 4g que se obtiene formando senos con
forma de U a partir de un monofilamento de resina de poliéster,
estando situado cada uno lateralmente en un plano y conectando
verticalmente de forma alterna los senos con forma de U en la
dirección longitudinal. Los senos verticalmente adyacentes se cosen
con el hilo de coser 21 al borde longitudinal de una cinta de
soporte 3g pinzada entre ellos.
Las Figuras 12 a 14 inclusive ilustran un ejemplo
de unir las porciones extremas opuestas de elementos de
acoplamiento individuales regularmente espaciados 4h por medio de
una extrusora a dos cordones de unión separados (cordones de núcleo)
20h dispuestos paralelamente entre sí en la dirección longitudinal
formando de este modo un compuesto a modo de escalera de mano tal
como se representa en la Figura 12, doblar el compuesto en forma de
U alrededor de una porción cooperante 22 como centro tal como se
representa en la Figura 13, y coser el compuesto doblado al borde
longitudinal de una cinta de soporte 3h con el hilo de coser 21 tal
como se representa en la Figura 14.
En contraste, la Figura 15 y la Figura 16
ilustran un ejemplo de unir un cordón de núcleo 20i por tejedura al
borde longitudinal de una cinta de soporte 3i al mismo tiempo que
la cinta se teje y unir los elementos de acoplamiento individuales
4i de resina de poliéster mediante moldeo por inyección espaciados
de forma regular al borde longitudinal hinchado según una sección
transversal circular de la cinta de soporte 3i formada tal como se
ha descrito anteriormente.
El cierre de cremallera reciclable de resina de
poliéster según la presente invención puede aplicarse no sólo a los
cierres de cremallera de los tipos ilustrados en las Figuras 1 a 16
inclusive, sino también a varios productos de cierre. Por ejemplo,
puede aplicarse a un producto de cierre tipo carril, es decir un
cierre del tipo que tiene una ranura formada a lo largo del borde
de uno de elementos laminares opuestos apareados de una bolsa
recipiente y una nervadura que se corresponde con la ranura y
formada de modo similar en el otro elemento laminar de modo tal que
la bolsa se cierra poniendo la ranura y la nervadura en cooperación
mutua. Igualmente en este tipo de cierre de cremallera, se utiliza
un cursor adaptado para deslizar a lo largo de los bordes opuestos
de la bolsa con el propósito de cierre.
Cuando la resina de poliéster es el tereftalato
de polietileno (PET), básicamente el PET puede usarse para todas
las partes componentes de un cierre de cremallera. Preferentemente,
sin embargo, el cursor que ha de poseer necesariamente una elevada
resistencia mecánica se hace en cambio de tereftalato de
polibutileno (PBT), estando el PBT en la porción de cuerpo del
cursor reforzado con fibras de refuerzo tales como fibras de vidrio.
Al reciclar el cierre de cremallera de poliéster que responde a
esta descripción, es preferible retirar el cursor del cierre de
cremallera desechado como ya no útil y utilizar el resto del cierre
de cremallera exclusivamente a efectos de recuperación. Cuando el
cierre de cremallera usado se recupera en su totalidad y se dedica
a recuperación, el material que se obtiene está en la forma de una
mezcla de polímeros de PET/PBT. En el caso de un cierre de
cremallera del tipo de bucle abierto que se representa en la Figura
4, se prefiere que el separador de
clavija-y-caja esté realizado
igualmente de PBT a causa de la resistencia mecánica. En cualquiera
de los casos arriba expresados, sin embargo, las partes componentes
de los cierres de cremallera pueden teñirse simultáneamente con el
mismo matiz por tintura en pieza porque los materiales de las
partes componentes invariablemente son de poliéster. Aunque
distintos tintes son utilizables para la tintura en pieza, se
emplea preferentemente un colorante de dispersión. Se conocen
distintos tipos de colorantes de dispersión que puede usarse en la
presente invención tales como, por ejemplo, los colorantes de
dispersión de tipo quinona, los colorantes de dispersión de tipo
azo, y los colorantes de dispersión de tipo antraquinona. Pueden
incorporarse adicionalmente varios productos auxiliares de tintura
en uso popular tales como los agentes de igualación y promotores de
solidez de colorante en un baño tintóreo a tal como es la práctica
habitual. Mientras varios métodos están disponibles para la tintura
en cuestión, el método de tintura en plegador demuestra ser
ventajoso.
Al destinar el cierre de cremallera de poliéster
usado al proceso de reciclaje, el poliéster recuperado puede usarse
para fabricar un cierre de cremallera de nuevo o para fabricar
otros productos de cierre tales como los dispositivos de fijación
superficial, productos textiles, y artículos moldeados tales como
las bandas de zunchado para paquetes y recipientes. Cuando el
poliéster recuperado se emplea como materia prima para otros
artículos moldeados, puede incorporar en su seno una variedad de
cargas como fibras de refuerzo tales como fibras de vidrio, fibras
de carbono, o fibras de aramida o puede mezclarse con otra resina
termoplástica tal como PBT. Al fabricar un cierre de cremallera
mediante el uso de PET recuperado, se prefiere que el cursor, el
separador de clavija-y-caja, los
elementos de acoplamiento, y el hilo de coser que requieren una
elevada resistencia mecánica se hagan de PET virgen o una mezcla de
PET virgen con el PET recuperado. Como ejemplos concretos del uso
principal encontrado para el PET recuperado, por consiguiente,
pueden citarse bandas de zunchado y otros artículos moldeados
además de partes componentes de un cierre tales como las cintas de
soporte, un cordón de núcleo, y los elementos de tope terminal
superiores e inferiores.
Cuando las telas, los materiales auxiliares tales
como telas de forro, telas de núcleo, e hilos de coser, y
accesorios resinosos tales como los botones y cierres automáticos
para las prendas de vestir, bolsos, tiendas de campaña, etc. en los
cuales se monta el cierre de cremallera reciclable realizado en
resina de poliéster según la presente invención están realizadas de
la misma resina sintética o una homóloga a la del cierre de
cremallera, resulta posible recuperar los productos usados
totalmente y utilizarlos para la recuperación sin tener que separar
y clasificar sus partes componentes individuales. Cuando la tela de
prendas de trabajo que se han de usar en los campos de eliminación
de amianto, de servicios médicos, pintura de automóviles, y
operación de máquinas de precisión, por ejemplo, está realizada en
fibras de poliéster y el cierre de cremallera que se ha de montar
en ella está realizado totalmente de poliéster, las prendas de
trabajo producidas pueden manipularse como productos desechables y,
cuando se desechan como ya no útiles, pueden recuperarse totalmente
y pueden reciclarse. Para facilitar la discriminación entre los
productos a reciclar y los que no se reciclan, puede fijarse una
marca de identificación apropiada a los productos a reciclar. Por
ejemplo, una indicación visualmente discernible tal como un
carácter, un símbolo, o un código de barras puede inscribirse en el
cursor o el separador de
clavija-y-caja o puede imprimirse en
una cinta de soporte o un producto en el cual está montado un
cierre de cremallera.
Cuando el cierre de cremallera realizado en
resina de poliéster según la presente invención se ha de desechar y
a continuación reciclar, se separa y se clasifica el cursor y/o el
separador de clavija-y-caja, en caso
necesario, del producto recuperado y el resto del producto se lava
opcionalmente y se seca, y a continuación se funde, y se utiliza
para la recuperación. Alternativamente, el resto puede granularse y
a continuación someterse a un tratamiento apropiado apto para el
tipo, objeto, y uso de la resina de poliéster.
Al regenerar el cierre de cremallera realizado en
resina de poliéster, se forman sus partes componentes y los
elementos de acoplamiento realizados en resina de poliéster en una
longitud prescrita se fijan firmemente a espacios regulares a los
bordes de las cintas de soporte realizadas de fibras de resina de
poliéster. En el caso de elementos de acoplamiento helicoidales, se
cosen a los bordes de las cintas de soporte con el hilo de coser
mediante el uso de una máquina de coser y a continuación se
termofijan. Los elementos de acoplamiento fijados a las cintas de
soporte, según las exigencias del caso, se tiñen en pieza en un
color deseado y a continuación el cursor de resina de poliéster se
monta sobre los elementos de acoplamiento opuestos de las bandas de
cierre producidas y el compuesto resultante se corta a una longitud
prescrita para obtener el cierre de cremallera de la forma ilustrada
en la Figura 1. Mediante fusión de los extremos inferiores de los
elementos de acoplamiento que se retienen en estado engranado, se
obtiene el cierre de cremallera de la forma ilustrada en la Figura
2. Por otra parte al fijar el elemento de tope terminal inferior de
resina de poliéster a los extremos inferiores de los elementos de
acoplamiento de una longitud prescrita en los bordes de las cintas
de soporte, montar el cursor sobre los elementos de acoplamiento
opuestos, montar a continuación los elementos de tope terminal
superiores de resina de poliéster sobre los extremos superiores de
los elementos de acoplamiento, y cortar las partes extremas opuestas
de las bandas de cierre, se obtiene el cierre de cremallera de la
forma ilustrada en la Figura 3. El cierre de cremallera de la forma
ilustrada en la Figura 4 se obtiene montando los elementos laminares
de refuerzo y el separador de
clavija-y-caja separado de los
elementos laminares o integrado en ellos a las porciones extremas
inferiores de las bandas de cierre y los elementos de tope terminal
superiores a los extremos superiores de los elementos de
acoplamiento opuestos.
La regeneración del cierre de cremallera de un
material PET de desecho se logra ventajosamente granulando el PET
recuperado hasta formar virutas con forma de hebras, sometiendo las
virutas a secado y polimerización en fase sólida bajo vacío, y
moldeando por extrusión el polímero resultante para formar un
monofilamento. Posteriormente, el monofilamento moldeado por
extrusión se somete a estiraje, se le da la forma helicoidal, se
cose a los bordes de cintas de soporte obtenidas tejiendo y/o
tricotando fibras de PET, a continuación se termofija, y después de
esto de tiñe. Lo que es importante en esta operación es que el
contenido en agua de las virutas secas se reprima al mínimo grado
posible y el declive de la viscosidad intrínseca (V.I.) o índice
límite de viscosidad antes y después del trabajo de extrusión del
monofilamento se refrene para asegurar la fabricación de bandas de
cierre de calidad prescrita. Se considera que el declive de la
viscosidad intrínseca antes y después del trabajo de extrusión del
monofilamento se origina en la hidrólisis del material resinoso
causado por el agua contenida en las virutas y es susceptible de
inducir la rotura del monofilamento en el transcurso del estiraje.
El contenido en agua de las virutas secas, por consiguiente, debe
limitarse a un nivel inferior a 50 ppm (0,005%), preferentemente
inferior a 30 ppm, y más preferentemente inferior a 20 ppm.
Particularmente, en la fabricación de productos tales como hilos de
coser y multifilamentos de diámetros diminutos, el contenido en agua
debe mantenerse por debajo de 20 ppm, preferentemente por debajo de
10 ppm, y más preferentemente por debajo de 5 ppm en consideración
de la posibilidad de rotura del hilo. Se prefiere que la viscosidad
intrínseca de las virutas secas sea tan alta como para hallarse en
el intervalo aproximado de
0,65-0,80, preferentemente de 0,7-0,75, en consideración del posible declive de viscosidad después del trabajo de moldeo por extrusión. Por esta razón, se prefiere que la temperatura del secado al vacío esté en el intervalo aproximado de
150-190ºC y la temperatura de polimerización en fase sólida esté en el intervalo aproximado de 190-200ºC.
0,65-0,80, preferentemente de 0,7-0,75, en consideración del posible declive de viscosidad después del trabajo de moldeo por extrusión. Por esta razón, se prefiere que la temperatura del secado al vacío esté en el intervalo aproximado de
150-190ºC y la temperatura de polimerización en fase sólida esté en el intervalo aproximado de 190-200ºC.
El cierre de cremallera de resina de poliéster
según la presente invención puede reciclarse porque es tal que
esencialmente todas sus partes componentes se fabrican de un el
mismo tipo de resinas de poliéster. Puede usar como su materia prima
materiales plásticos de desecho producidos por la cadena de
producción de cierres de cremallera realizados en resinas de
poliéster y cierres de cremallera desechados realizados en resinas
de poliéster. Por consiguiente, la presente invención puede
contribuir enormemente a la conservación del medioambiente y la
utilización eficaz de recursos. Además puesto que las materias
primas para las partes componentes se unifican, pueden recuperarse
los cierres de cremallera desechados y los materiales plásticos
desechados fácilmente para la reclamación. Incluso cuando el cierre
de cremallera realizado en resina de poliéster se fabrica a partir
de un material plástico de desecho, resulta posible fabricar un
producto que satisface varias propiedades características tales
como las propiedades mecánicas variantes y la capacidad de resistir
el movimiento deslizante del cursor que se esperan de las partes
componentes individuales del cierre de cremallera. Cuando los
prendas de vestir, bolsos, tiendas de campaña, etc. en que se montan
los cierres de cremallera reciclables realizados en resinas de
poliéster según la presente invención se fabrican de las mismas
resinas de poliéster como las de los cierres de cremallera, los
productos pueden recuperarse en su totalidad y pueden reciclarse sin
exigir que se separen y clasifiquen sus partes componentes
individuales.
Particularmente, puesto que los cierres de
cremallera que están realizados en un poliéster permiten que sus
partes componentes sean teñidas simultánea y armoniosamente en el
mismo matiz por tintura en pieza, pueden satisfacer totalmente la
necesidad de fabricar cierres de cremallera en un gran número de
colores y empero en pequeños lotes y permitir la rápida producción
de cierres de cremallera de resinas de poliéster de varios matices
de color.
Ahora, la presente invención se describirá
específicamente a continuación con referencia a un ejemplo de
trabajo.
\newpage
Los hilos de PET desechados que emanan de la
cadena de producción de cierres de cremallera realizados en resina
sintética se molturan y granulan por una trituradora mezcladora a
una temperatura de 180-240ºC. Las virutas a modo de
hebras (contenido en agua: 1860 ppm) obtenidas subsiguientemente se
secan bajo un vacío de 0,3 Torr a 160ºC durante 12 horas (con lo
cual baja el contenido en agua a un nivel en el intervalo de
10-50 ppm) y a continuación se someten a
polimerización en fase sólida bajo un vacío de 0,08 Torr a 190ºC
durante 12 horas. La resina resultante se extrude a una temperatura
en el intervalo de 285-305ºC para producir un
monofilamento, de 0,6 mm de diámetro. El monofilamento de PET
producido exhibe el encogimiento térmico mostrado en la Tabla 1 dada
a continuación.
| Encogimiento térmico | PET desechado | Especificación |
| E.S. (180ºC) | 2,03 % | 2,0-3,0 % |
| E.H. (100ºC) | 0,52 % | 0,2-0,6 % |
| Observación: | ||
| \hskip0,5cm E.S. (encogimiento térmico en seco): Encogimiento debido a calentamiento a 180ºC para 30 minutos y | ||
| \hskip0,5cm enfriamiento a continuación. | ||
| \hskip0,5cm E.H. (encogimiento térmico en húmedo): Encogimiento debido a inmersión en agua hirviendo para 30 | ||
| \hskip0,5cm minutos y enfriamiento a continuación. |
El monofilamento obtenido tal como se ha descrito
anteriormente se estira mediante un tratamiento de estiraje de tres
pasos a 4,6 veces la longitud original, se somete a la formación de
la hélice, se cose a los bordes de cintas de soporte realizadas de
fibras de PET, y se termofija por el método convencional. A
continuación, las bandas de cierre producidas se colorean con un
colorante de dispersión de tipo quinona y se someten a limpieza por
reducción por el método convencional.
Las virutas producidas a partir del PET de
desecho, el monofilamento fabricado a partir de las virutas, y el
elemento de acoplamiento helicoidal obtenido después de la tintura
se ensayan para la viscosidad intrínseca. Los resultados se muestran
en la Tabla 2 a continuación. A efectos de comparación, se muestran
adicionalmente en la Tabla 2 los datos obtenidos de productos
equivalentes realizados a partir de PET virgen.
| Viscosidad intrínseca (V.I.) | |||
| Virutas | Monofilamento | Elemento de | |
| acoplamiento tintado | |||
| PET desechado | 0,77 | 0,69 | 0,68 |
| PET virgen | 0,71 | 0,70 | 0,68 |
Se observa claramente de la Tabla 1 dada arriba
que el encogimiento térmico en seco y el encogimiento térmico en
húmedo de los monofilamentos producidos a partir del PET de desecho
están a la par de los de los monofilamentos producidos a partir del
PET virgen y están dentro de las especificaciones y que los
monofilamentos a partir del PET de desecho son equivalentes en
tamaño, resistencia, y susceptibilidad de ser extrudidos a los
realizados a partir del PET virgen. Se observa de la Tabla 2 que los
monofilamentos realizados a partir del PET de desecho ostentan la
viscosidad intrínseca del mismo nivel que los monofilamentos
realizados a partir del PET virgen y que posteriormente manifiestan
una perfecta trabajabilidad.
En las bandas de cierre antes y después de la
tintura, los elementos de acoplamiento y las cintas de soporte
muestran una diferencia de color sólo mínima y se tiñen a un color
substancialmente idéntico.
El par de bandas de cierre producidas tal como se
ha descrito anteriormente se ensaya para la resistencia a la
tracción lateral y, con un cursor de cinc fundido en matriz montado
en ellas, se ensayan para la resistencia al deslizamiento y
durabilidad. Los resultados se muestran en la Tabla 3 a
continuación. A efectos de comparación, se someten bandas de cierre
producidas a partir de PET virgen a los mismos ensayos y los
resultados obtenidos de éstos se muestran adicionalmente en la
Tabla 3.
| Resistencia a la tracción | Resistencia al deslizamiento (g)^{*)} | Durabilidad^{ *)} | |||
| lateral (kgf/2,54cm) | Abierto | Cerrado | Clasificación M | Clasificación MH | |
| PET desechado | 107,5 | 166 | 202 | Por encima de 5.000 | 3.659 |
| PET virgen | 106,7 | 209 | 197 | 4.390 | 2.616 |
| Especificación | No por debajo de | No por encima de | No por encima de | No por debajo de | No por debajo de |
| 60 | 500 | 500 | 500 | 500 | |
| Observación | ^{*)} Los ensayos se realizaron según el procedimiento descrito en el Estándar Japonés Industrial (EJI) s. 3015 |
Se observa de la Tabla 3 que los cierres de
cremallera producidos a partir del PET de desecho no exhiben ningún
declive de resistencia a la tracción lateral, producen un
movimiento deslizante ligero, y presentan una excelente durabilidad
en comparación con los producidos a partir del PET virgen.
Claims (13)
1. Método para la producción de un cierre de
cremallera dotado de un par de cintas de soporte y elementos de
acoplamiento fijados a bordes de las cintas de soporte estando
ambos fabricados del mismo tipo de resina de poliéster,
caracterizado porque comprende las etapas de granular un
material de desecho de poliéster para formar virutas, someter las
virutas a secado bajo un vacío en un primer intervalo de temperatura
de 150-190ºC y someter las virutas posteriormente a
polimerización en fase sólida bajo el vacío a una segunda
temperatura de 190-200ºC para obtener la resina
recuperada, y fabricar las cintas de soporte y elementos de
acoplamiento usando la resina recuperada.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho cierre de cremallera comprende
además hilos de coser para la fijación de dichos elementos de
acoplamiento a dichas cintas de soporte, estando realizados dichos
hilos de coser del mismo tipo de material de resina de poliéster
que dichas cintas de soporte y elementos de acoplamiento, y porque
dicha resina de poliéster es una resina recuperada obtenida
granulando un material de desecho de poliéster para formar virutas
y sometiendo las virutas a secado bajo un vacío en un primer
intervalo de temperatura de 150-190ºC y sometiendo
las virutas posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el
vacío a una segunda temperatura de 190-200ºC para
obtener la resina recuperada.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho cierre de cremallera comprende
además cordones de núcleo extendidos por inserción a través de los
elementos de acoplamiento individuales en la dirección longitudinal
de dichos elementos, estando realizados dichos cordones de núcleo
del mismo tipo de material de resina de poliéster que dichas cintas
de soporte y elementos de acoplamiento, y porque dicha resina de
poliéster es una resina recuperada obtenida granulando un material
de desecho de poliéster para formar virutas y sometiendo las
virutas a secado bajo un vacío en un primer intervalo de
temperatura de 150-190ºC y sometiendo las virutas
posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el vacío a una
segunda temperatura de 190-200ºC para obtener la
resina recuperada.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicho cierre de
cremallera comprende además elementos de tope terminal superiores
montados respectivamente en los extremos superiores de dichos
elementos de acoplamiento, fabricándose dichos elementos de tope
terminal superiores granulando un material de desecho de poliéster
para formar virutas, sometiendo las virutas a secado bajo un vacío
en un primer intervalo de temperatura de 150-190ºC
y sometiendo las virutas posteriormente a polimerización en fase
sólida bajo el vacío a una segunda temperatura de
190-200ºC para obtener una resina recuperada, y
moldeando la resina para formar los elementos de tope terminal
superiores.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicho cierre de cremallera comprende
además, un elemento de tope terminal inferior montado en los
extremos inferiores de dichos elementos de acoplamiento,
fabricándose dicho elemento de tope terminal inferior granulando un
material de desecho de poliéster para formar virutas, sometiendo
las virutas a secado bajo un vacío en un primer intervalo de
temperatura de 150-190ºC y sometiendo las virutas
posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el vacío a una
segunda temperatura de 190-200ºC para obtener una
resina recuperada, y moldeando la resina para formar los elementos
de tope terminal inferiores.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho cierre de
cremallera es un cierre de cremallera del tipo de bucle abierto
dotado de un separador de
clavija-y-caja y un par de elementos
laminares de refuerzo fijados respectivamente a las porciones
extremas inferiores de dichas cintas de soporte, caracterizado
porque dichos separador de
clavija-y-caja y elementos laminares
de refuerzo se fabrican granulando un material de desecho de
poliéster para formar virutas, sometiendo las virutas a secado bajo
un vacío en un primer intervalo de temperatura de
150-190ºC y sometiendo las virutas posteriormente a
polimerización en fase sólida bajo el vacío a una segunda
temperatura de 190-200ºC para obtener una resina
recuperada, y moldeando la resina para formar el separador de
clavija-y-caja y los elementos
laminares de refuerzo, respectivamente.
7. Método según la reivindicación 6,
caracterizado porque dichos elementos laminares de refuerzo
están integrados con dicho separador de
clavija-y-caja.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicho cierre de
cremallera comprende además un cursor que se fabrica granulando un
material de desecho de poliéster para formar virutas, sometiendo las
virutas a secado bajo un vacío en un primer intervalo de
temperatura de 150-190ºC y sometiendo las virutas
posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el vacío a una
segunda temperatura de 190-200ºC para obtener una
resina recuperada, y moldeando la resina para formar el cursor.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dichas cintas
de soporte y dichos elementos de acoplamiento se fabrican a partir
de un filamento de resina de poliéster obtenido granulando un
material de desecho de poliéster para formar virutas, sometiendo
las virutas a secado bajo un vacío en un primer intervalo de
temperatura de 150-190ºC y sometiendo las virutas
posteriormente a polimerización en fase sólida bajo el vacío a una
segunda temperatura de 190-200ºC para obtener un
polímero recuperado, y moldeando el polímero por extrusión para
formar un filamento.
10. Método según la reivindicación 9,
caracterizado porque dichas virutas secas presentan un
contenido en agua no mayor de 0,005% del peso total de las virutas
y una viscosidad intrínseca en el intervalo de 0,65 a 0,80.
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque dichos hilos
de coser se fabrican a partir de un filamento de resina de
poliéster obtenido granulando un material de desecho de poliéster
para formar virutas, sometiendo las virutas a secado bajo un vacío
en un primer intervalo de temperatura de 150-190ºC y
sometiendo las virutas posteriormente a polimerización en fase
sólida bajo el vacío a una segunda temperatura de
190-200ºC para obtener un polímero recuperado, y
moldeando el polímero por extrusión para formar un filamento.
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque dichas virutas secas presentan un
contenido en agua no mayor de 0,002% del peso total de las virutas
y una viscosidad intrínseca en el intervalo de 0,65 a 0,80.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dichas cintas
de soporte y dichos elementos de acoplamiento se tiñen en el mismo
matiz por medio de tintura en pieza.
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