ES2214343T3 - Teja tejida compuesta. - Google Patents

Teja tejida compuesta.

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ES2214343T3
ES2214343T3 ES00990760T ES00990760T ES2214343T3 ES 2214343 T3 ES2214343 T3 ES 2214343T3 ES 00990760 T ES00990760 T ES 00990760T ES 00990760 T ES00990760 T ES 00990760T ES 2214343 T3 ES2214343 T3 ES 2214343T3
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ES
Spain
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polymer
composite
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Geert Braekevelt
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Bekaert NV SA
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Abstract

¿ Una tela tejida compuesta, comprendiendo dicha tela elementos metálicos y elementos de polímero, siendo dichos elementos metálicos alambres metálicos, haces de alambres metálicos, torones metálicos o cordones metálicos, caracterizada porque dichos elementos polímeros son cintas de polímero.

Description

Tela tejida compuesta.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una tela tejida compuesta, que comprende elementos metálicos. Adicionalmente, la presente invención se refiere al uso de dicha tela tejida para proporcionar tubos y/o mangueras flexibles reforzados.
Antecedentes de la invención
Los tubos y mangueras flexibles reforzados son ampliamente conocidos en la técnica.
Un método para producir dichos tubos y mangueras reforzados, comprende los pasos de devanar un material reforzante alrededor de un tubo o manguera de polímero o alrededor de un mandril. V.g., el documento U.S. 3.930.091 muestra que dicho método proporciona un tubo reforzado, enrollando fibras de vidrio alrededor de un mandril.
Cuando deben utilizarse elementos metálicos, que pueden ser alambres metálicos, haces de alambres metálicos, cordones metálicos o cables metálicos para reforzar un tubo o manguera, puede utilizarse una tira de polímero, que comprende elementos metálicos que corren esencialmente en la dirección longitudinal de la tira. Tiras de este tipo se enrollan alrededor de un tubo de polímero o sobre un mandril. Después de ello, una vez proporcionadas las capas reforzantes, el polímero debe calentarse para asegurar la adhesión de las capas de polímero unas a otras y eventualmente al tubo de polímero que soporta las capas reforzantes.
La ventaja del uso de dichas tiras es que solamente una o un pequeño número de tiras deben controlarse durante la producción del tubo o manguera reforzado, en lugar de controlar individualmente una gran serie de elementos metálicos durante la producción.
La presente invención se refiere a desventajas, que pueden encontrarse cuando se utilizan dichas tiras de polímero, que comprenden elementos metálicos en dirección longitudinal. Estas desventajas consisten principalmente en que no puede ponerse en contacto material polímero alguno con un elemento metálico de una capa adyacente, cuando dos (o más) capas de dichas tiras se enrollan unas encima de otras. Adicionalmente, debido al espesor necesario del material polímero que rodea los elementos metálicos, se proporciona un espesor mínimo de la capa reforzante, que para algunas aplicaciones es sin embargo demasiado grueso. Puede estar presente mucho más material polímero del necesario entre las diferentes capas de elementos metálicos.
Sumario de la invención
Como sujeto de la presente invención, se proporciona una tela tejida compuesta, que comprende elementos metálicos y elementos de polímero. Estos elementos de polímero son, de acuerdo con la presente invención, cintas de polímero.
En el alcance de la presente invención, como elemento metálico debe entenderse un alambre metálico, un haz de alambres metálicos, un cable metálico o un cordón metálico.
En el alcance de la presente invención, como cinta de polímero debe entenderse una pequeña cinta de hoja de polímero. Dichas cintas de polímero tienen una sección transversal sustancialmente rectangular. La anchura de dicha cinta es preferiblemente menor que 10 mm, v.g. menor que 5 mm, v.g. 3 mm. El espesor de dicha cinta es preferiblemente menor que 1000 \mum, v.g. menor que 150 \mum, preferiblemente menor que 100 \mum, y muy preferiblemente menor que 30 \mum, tal como 15 \mum. Está claro que cuanto más fino sea el elemento metálico, tanto más delgadas son las cintas de polímero preferidas.
Pueden utilizarse diferentes estructuras de tejido y diferentes densidades de tejido para proporcionar varias telas compuestas tejidas alternativas como sujeto de la invención. Pueden utilizarse estructuras de tejido tales como estructuras de tejido liso, estructuras de tejido liso reforzadas (con urdimbres y/o tramas dobles o múltiples), estructuras de tejido de sarga, estructuras de tejido de sarga reforzadas (con urdimbres y/o tramas dobles o múltiples), estructuras de tejido de satén, estructuras de tejido de satén reforzadas (con tramas y/o urdimbres dobles o múltiples).
La densidad de tejido de una tela tejida compuesta como sujeto de la invención puede ser muy alta. Especialmente cuando están presentes elementos metálicos en una sola dirección de la tela tejida compuesta, tanto las cintas de polímero como los elementos metálicos pueden estar presentes unos al lado de otros en la tela tejida compuesta. Esto se debe principalmente a la alta flexibilidad de las cintas de polímero. Adicionalmente, debido a la alta flexibilidad de las cintas de polímero, los elementos metálicos pueden discurrir sustancialmente en línea recta en una tela tejida compuesta como sujeto de la invención, en el caso de que los elementos metálicos estén presentes en una sola dirección de la tela. En la dirección opuesta, en la cual están presentes solamente cintas de polímero, estas cintas estarán curvadas alrededor de la circunferencia de los elementos metálicos. Dado que los elementos metálicos son sustancialmente rectos, su factor de tejedura interna ("inweaving") puede ser igual a 1.
El factor de tejedura interna debe entenderse como la relación de la longitud del elemento, comparada con la longitud de la tela, en la cual está presente el elemento, medida en la dirección en la cual discurre el elemento a lo largo de la tela.
En una tela tejida compuesta como sujeto de la invención, en la cual los elementos metálicos están presentes en una sola dirección, las cintas de polímero en la dirección opuesta de la tela constituirán toda la tejedura interna.
Las cintas de polímero pueden estar presentes en ambas direcciones de la tela tejida (siendo tanto la dirección de la urdimbre como la dirección de la trama). Sin embargo, preferiblemente, las cintas de polímero están presentes solamente en la dirección de la trama.
Preferiblemente, los elementos metálicos están presentes solamente en la dirección de la urdimbre o de la trama. Preferiblemente, los elementos metálicos están presentes solamente en la dirección de la urdimbre.
Pueden utilizarse diferentes procesos de tejedura para proporcionar una tela tejida compuesta como sujeto de la invención. Una tela tejida compuesta puede tejerse en un telar de cinta, que proporcione tiras o bandas de hasta aproximadamente 20 cm de anchura. Alternativamente, una tela tejida compuesta puede estar tejida en un telar ancho, como se conoce en la técnica. Después de ello, cada material tejido compuesto ancho puede cortarse en anchuras apropiadas, v.g. 50 cm. Cuando los elementos metálicos están presentes solamente en la dirección de la urdimbre, dicha tela como sujeto de la invención puede, v.g., cortarse en tiras por corte en caliente de los elementos de la trama, que son cintas de polímero, evitando así que los orillos se deshilachen.
Una tela tejida compuesta como sujeto de la invención con elementos metálicos solamente en la dirección de la urdimbre o de la trama presenta varias ventajas. Los elementos metálicos corren sustancialmente en dirección recta en la tela, dado que el espesor relativamente bajo de las cintas de polímero da a estas cintas de polímero una alta flexibilidad. Esto da como resultado un factor de tejedura interna de 1 de los elementos metálicos, siendo así que toda la tejedura interna está constituida por las cintas de polímero. Adicionalmente, la densidad de los elementos metálicos puede ser extremadamente alta, dado que la distancia entre la circunferencia de dos elementos metálicos adyacentes puede mantenerse sustancialmente igual al espesor de la cinta de polímero. El espesor de una tela tejida compuesta como sujeto de la invención con elementos metálicos solamente en la dirección de la urdimbre o de la trama es sustancialmente igual al espesor del elemento metálico. Si se utilizan estructuras de tejido relativamente simples, v.g. estructuras de tejido liso, estructuras de tejido liso reforzado (con urdimbres y/o tramas dobles o múltiples), estructuras de tejido de sarga, estructuras de tejido de sarga reforzadas (con urdimbres y/o tramas dobles o múltiples), estructuras de tejido de satén, estructuras de tejido de satén reforzado (con urdimbres y/o tramas dobles o múltiples), los elementos metálicos estarán siempre parcialmente presentes en ambos lados de la tela tejida compuesta, aunque esto puede verse influido por la estructura tejida utilizada.
Sin embargo, para ciertas aplicaciones, puede ser preferible tener más material polímero en un lado de la tela tejida compuesta. Esto puede obtenerse tejiendo un elemento metálico y una cinta de polímero simultáneamente en la tela tejida compuesta. Estos se comportan entonces, por decirlo así, como gemelos, mientras que el elemento metálico está en contacto con la cinta de polímero en toda su longitud en el mismo lado largo de la cinta de polímero. El elemento metálico descansa 'encima de' la cinta de polímero. La cinta de polímero está orientada hacia el lado de la tela tejida compuesta, donde se requiere más material polímero.
En otras aplicaciones, el uso exclusivo de elementos metálicos y cintas de polímero puede no proporcionar suficiente material polímero a la tela tejida compuesta. Con objeto de obtener una tela tejida compuesta que comprenda suficiente material polímero, algunas de las cintas de polímero y/o los elementos metálicos pueden estar reemplazados por filamentos de polímero o hilos de polímero. Otra alternativa para proporcionar más material polímero a la tela consiste en recubrir el elemento metálico con una capa de polímero, v.g. por extrusión.
Alternativamente, una tela tejida compuesta de polímero como sujeto de la invención puede comprender adicionalmente otros elementos reforzantes, tales como hilos o filamentos de fibra de vidrio o hilos o filamentos de fibra de carbono.
El uso eventual de una tela tejida compuesta de acuerdo con la invención es fabricar artículos reforzados.
A fin de fabricar una hoja reforzada o un artículo reforzado, las telas compuestas tejidas que comprenden los elementos metálicos y las cintas de polímero se someten a una temperatura y/o presión suficientes para hacer que el material polímero fluya y llene los intersticios entre los filamentos metálicos. Esto puede hacerse en un solo paso o puede requerir pasos subsiguientes. Posiblemente, otro material polímero, v.g. hojas de polímero, se añaden o se extruye una capa de material polímero.
En el caso de que se utilice más de una tela tejida compuesta, descansando dichas telas unas encima de otras, separadas posiblemente por una hoja adicional de material polímero, se hace referencia en lo sucesivo a dicha estructura como "estructura estratificada".
La tela o estructura estratificada se calienta hasta una temperatura que permite que el material polímero se reblandezca y fluya. La temperatura se mantiene con ello inferior al punto de fusión de los elementos metálicos. El calor y/o la presión pueden aplicarse por ejemplo por alimentación de la tela tejida compuesta a través de rodillos de presión.
Dado que los elementos metálicos tienen una alta conductividad térmica y eléctrica, los elementos metálicos en sí mismos pueden utilizarse también para calentar y reblandecer el material polímero. Esta última vía de calentamiento puede considerarse como muy eficiente, dado que reduce el tiempo necesario para reblandecer el material polímero.
Durante la fabricación de un artículo reforzado, una tela tejida compuesta de acuerdo con esta invención tiene la ventaja de que puede flexionarse o curvarse a la forma deseada.
Esto puede realizarse por ejemplo poniendo una tela tejida compuesta o posiblemente una estructura estratificada que comprende cierto número de telas compuestas tejidas, en una prensa, posiblemente en una prensa calentada.
Alternativamente, un artículo reforzado conformado puede fabricarse en dos pasos sucesivos. En un primer paso, puede obtenerse una hoja reforzada por aplicación de calor y/o presión a una o más telas compuestas tejidas de acuerdo con la invención y, en un segundo paso, esta hoja reforzada puede deformarse para obtener un artículo reforzado.
Procesos de conformación posibles son conformación en prensa, moldeo en flujo, termoconformación y formación de membrana.
En una operación de conformación en prensa (estampación) una o más telas compuestas tejidas o una hoja reforzada se calientan a la temperatura de procesamiento y se estampan a la forma deseada en una herramienta constituida por dos piezas a presión.
En una operación de moldeo en flujo (moldeo), una o más telas compuestas tejidas o una hoja reforzada se calientan a la temperatura de procesamiento, se colocan en una herramienta constituida por dos piezas y posteriormente se llena a presión la cavidad del molde con la matriz de polímero que fluye en todos los rebajos del molde.
En una operación de termoplegado, una o más de las telas compuestas tejidas o una hoja reforzada se calientan localmente y se pliegan.
En una operación de formación de membrana se utiliza una presión de autoclave para extender las telas compuestas tejidas o una hoja reforzada precalentadas sobre una herramienta.
El artículo reforzado puede incrustarse ulteriormente en una matriz de material termoplástico antes o después del proceso de conformación. Un posible método para realizar esto consiste en poner en contacto una tela tejida compuesta con una hoja de polímero por un solo lado o por ambos lados superior e inferior de la tela. De este modo, se forma una estructura laminada. Las hojas de polímero se unen a la tela tejida compuesta, por ejemplo por prensado de la estructura laminada mediante rodillos calentados.
Un método alternativo para incrustar la tela tejida compuesta en una matriz de un material termoplástico es por sobreinyección o sobreextrusión.
Una tela tejida compuesta, que comprende elementos metálicos solamente en la dirección de la urdimbre, y que comprende preferiblemente sólo cinta de polímero en la dirección de la trama puede utilizarse para proporcionar tubos o mangueras reforzados. La tela tejida compuesta tiene preferiblemente una anchura menor que 50 cm, v.g. menor que 20 cm, tal como 5 cm o menos. Una tela tejida compuesta de este tipo puede, v.g., tejerse helicoidalmente alrededor de un tubo de polímero extruido, sea en dirección S o en dirección Z y con un paso dado y un ángulo dado entre el elemento metálico y el eje del tubo de polímero extruido. Pueden proporcionarse capas adicionales de tela tejida compuesta alrededor de este tubo y de la primera capa de tela tejida compuesta. El espesor de la capa reforzante, cuando se añaden diferentes capas de tela tejida compuesta como sujeto de la invención unas encima de otras, será sustancialmente igual a la suma del espesor de los elementos metálicos en cada tela tejida compuesta. Eventualmente, pueden añadirse otras capas al volumen obtenido semejante a un tubo. Si es necesario, el volumen semejante a un tubo se sobreextruye con una capa exterior de polímero o el volumen semejante a un tubo se caliente a fin de adherir los elementos metálicos al material polímero presente en el volumen. La utilización de telas compuestas tejidas como sujeto de la invención mejora la adhesión a los polímeros utilizados para proporcionar la tubería, tubo o manguera. El material polímero, presente entre las capas que comprenden elementos metálicos, se adherirá a los elementos metálicos presentes en su proximidad. Éste puede ser un elemento metálico que forma parte de la estructura tejida compuesta en la cual está comprendido el polímero, o un elemento metálico, proporcionado por una capa adyacente de tela tejida compuesta. El material polímero de, v.g., un tubo de polímero subyacente extruido, puede adherirse directamente a los elementos metálicos de la capa adyacente reforzante, cuando esta capa comprende una tela tejida compuesta como sujeto de la invención. Adicionalmente, el espesor de las capas reforzantes, que son telas compuestas tejidas, se reduce a un mínimo, en comparación con las capas reforzantes existentes que comprenden elementos metálicos.
Cinta de polímero hecha de cualquier tipo de material polímero puede utilizarse para proporcionar una tela tejida compuesta como sujeto de la invención. Ejemplos de materiales polímeros adecuados son: polietileno (PE) tal como polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli-éster, poliamida (PA), poliimida (PI), policarbonato (PC), estireno-acrilonitrilo (SAN), acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), poliuretano termoplástico (TPU), poliolefinas termoplásticas (POT), copolieterésteres termoplásticos, copolímeros de estos polímeros o materiales similares.
Posiblemente, las cintas de polímero propiamente dichas pueden estar reforzadas, v.g. pueden comprender fibras de vidrio o de carbono además del material polímero.
Cualquier tipo de elementos metálicos puede utilizarse para proporcionar una tela tejida compuesta como sujeto de la invención. Preferentemente se utilizan elementos de acero, tales como alambres de acero o cordones de acero.
Cuando se utilizan torones o cordones en la tela tejida compuesta, se da preferencia a aquellos torones o cordones que tienen una superficie grande y rugosa a fin de incrementar el anclaje mecánico a los materiales polímeros después de un tratamiento apropiado, v.g. tratamiento térmico, procediendo este material polímero de las cintas de polímero o de otro material polímero utilizado para proporcionar el artículo compuesto, la manguera o el tubo que comprenden la tela tejida compuesta. Ejemplos son cordones de 3x3 y 7x3, preferidos a los cordones de un solo torón. Otra construcción de cordón de acero pueden ser cordones abiertos o cordones compactos. Cordones preferidos son los cordones "0,25+18x0,22 HT" y "3x0,265+9x0,245".
Para mejorar la resistencia a la corrosión de los elementos metálicos, los elementos metálicos pueden recubrirse con una capa metálica de recubrimiento tal como cinc o una aleación de cinc tal como latón. Una aleación de cinc adecuada es una aleación que comprende 2 a 10% de Al y 0,1 a 0,4% de un elemento de las tierras raras tal como La y/o Ce.
Con objeto de asegurar una buena adhesión entre los elementos metálicos y el material polímero, sea procedente de las cintas de polímero o de otro material polímero utilizado para proporcionar el artículo compuesto, manguera o tubo que comprenden la tela tejida compuesta, puede aplicarse un promotor de adhesión sobre el elemento metálico.
Promotores de adhesión posibles son agentes de copulación bifuncionales tales como compuestos de silano. Un grupo funcional de estos agentes de copulación es responsable de la unión con el metal o los óxidos metálicos; el otro grupo funcional reacciona con el polímero.
Más detalles acerca de estos agentes de copulación pueden encontrarse en la solicitud PCT WO-A-99/20682.
Otros promotores de adhesión adecuados son aluminatos, circonatos o titanatos.
Los alambres utilizados como tales o comprendidos en un torón o cordón pueden tener diversas secciones transversales y geometrías, v.g. circulares, ovaladas o planas.
Dentro de la gama de alambres, torones y cordones, puede utilizarse una gran diversidad de materiales, dependiendo de la resistencia mecánica requerida. Los alambres utilizados como tales o comprendidos en un torón o cordón pueden tener un diámetro de 0,04 mm a 1,0 mm, preferiblemente entre 0,1 mm y 0,4 mm, v.g. 0,15 mm, 0,175 mm o 0,3 mm.
Pueden utilizarse también para proporcionar un torón o cordón alambres que tienen una deformación estructural. Estos torones o cordones pueden formar parte de la tela tejida compuesta.
Puede utilizarse cualquier metal para proporcionar los elementos metálicos. Preferiblemente se utilizan aleaciones tales como aleaciones de acero con alto contenido de carbono o aleaciones de acero inoxidable.
Cuando se utiliza alambre de acero, la resistencia a la tracción de los alambres de acero está comprendida entre 1500 N/mm^{2} y 3000 N/mm^{2} y mayor aún, y depende principalmente de la composición del acero y el diámetro.
Otros parámetros de un torón o cordón, tales como la construcción de la hebra o cordón, el número de alambres y los diámetros de cada alambre comprendido en un torón o cordón, la resistencia a la rotura de cada alambre comprendido en un torón o cordón, pueden seleccionarse asimismo para proporcionar las propiedades mecánicas requeridas, tales como resistencia y alargamiento de rotura.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá a continuación con más detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales
- las Figuras 1 a 4 son vistas esquemáticas de diferentes realizaciones posibles de una tela tejida compuesta como sujeto de la invención;
- la Figura 5 (5a y 5b) son secciones transversales de una tela tejida compuesta como se muestra en la Figura 2;
- las Figuras 6 y 7 son secciones transversales en la dirección de la trama de telas compuestas tejidas alternativas como sujeto de la invención;
- la Figura 8 es una manguera reforzada, que utiliza una tela tejida compuesta como sujeto de la invención.
Descripción de las realizaciones preferidas de la invención
Una realización de la presente invención se muestra esquemáticamente en la Figura 1. Una tela tejida compuesta 10 comprende elementos metálicos 11 y cintas de polímero 12. Para esta realización, los elementos metálicos y las cintas de polímero están presentes tanto en la dirección de la urdimbre 13 como en la dirección de la trama 14. Preferiblemente se utiliza un cordón de acero, v.g. un cordón de acero con construcción 0,25+18x0,22 HT. Con 'HT' se significa que para la construcción del cordón de acero, se utilizaron alambres de acero de alta tenacidad. Preferiblemente se utilizan cintas de polietileno de alta densidad (HDPE) que tienen un espesor menor que 150 \mum, preferiblemente menor que 100 \mum, muy preferiblemente menor que 30 \mum, tal como 15 \mum, y una anchura menor que 5 mm, v.g. 3 mm. Preferiblemente se utiliza una estructura de tejido liso como se muestra en la Figura 1.
Otras realizaciones preferidas de la presente invención se muestran esquemáticamente en las Figuras 2 a 4.
Como se muestra en la Figura 2, los elementos metálicos 21 están presentes solamente en la dirección de la urdimbre 22 de la tela tejida compuesta 23. Cintas de polímero 24, v.g. cintas de HDPE que tienen un espesor menor que 150 \mum, preferiblemente menor que 100 \mum, muy preferiblemente menor que 30 \mum, tal como 15 \mum, y una anchura menor que 5 mm, v.g. 3 mm se proporcionan en la dirección de la trama 25. También en este caso, se utiliza una estructura de tejido liso, aunque no deben excluirse estructuras de tejido alternativas tales como estructuras de sarga o estructuras de satén.
Otras realizaciones alternativas se muestran en las Figuras 3a y 3b en las cuales se utilizan estructuras tejidas que tienen inserciones múltiples de trama. Más de una cinta de polímero 3, v.g. dos o tres cintas de polímero, se tejen en la estructura de tejido de un modo idéntico en la dirección de la trama 32 al modo en que se proporcionan los elementos metálicos 33 en la dirección de la urdimbre 34.
Otra realización se muestra en la Figura 4, en la cual, junto a los elementos metálicos 41, se proporcionan cintas de polímero 42, v.g. cintas de HDPE en la dirección de la urdimbre 43. Preferiblemente, sólo se utilizan en la dirección de la trama 45 cintas de polímero 44, v.g. cintas de HDPE. Las cintas de polímero en la dirección de la urdimbre y de la trama pueden ser diferentes, v.g. diferente material polímero, diferente densidad de polímero, diferente espesor, y diferentes anchuras. Las mismas pueden estar presentes como urdimbres o tramas múltiples.
Las secciones transversales de la tela tejida compuesta representada en la Figura 2, se muestran en la Figura 5a y Figura 5b. En la Figura 5a se muestra una sección transversal de acuerdo con el plano AA'. En la Figura 5b se muestra una sección transversal de acuerdo con el plano BB'.
En la Figura 5a, se muestra una sección transversal de los elementos metálicos 51, v.g. un cordón de acero de 3 cabos. Una cinta de polímero 52 corre alternativamente por encima y por debajo de los elementos metálicos 51, de acuerdo con la estructura de tejido liso.
Tres ventajas de una tela tejida compuesta como sujeto de la invención que tiene elementos metálicos presentes en una sola dirección (la dirección de la urdimbre en la presente realización) pueden entenderse de este dibujo esquemático.
Una primera ventaja es que el espesor de la tela tejida compuesta, y, cuando se utiliza para reforzar artículos compuestos y/o tuberías, mangueras o tubos reforzados, el espesor de la capa reforzante, puede reducirse a un mínimo, que es sustancialmente el diámetro de los elementos metálicos. Este diámetro es el diámetro de la circunferencia 53 del elemento metálico, denominado también el diámetro óptico del elemento metálico. El espesor de la tela Tf está limitado a Tme+2*Tpt, donde Tf es el espesor de la tela tejida compuesta, Tme es el diámetro del elemento metálico y Tpt es el espesor de la cinta de polímero. Dado que Tpt es preferiblemente mucho menor que Tme, típicamente menor que 150 \mum, incluso menor que 100 \mum, tal como 30 \mum o 15 \mum, Tf es sustancialmente igual a Tme. Esta ventaja se muestra también en la Figura 5b.
Una segunda ventaja es que la densidad de elementos metálicos puede ser muy alta y sustancialmente igual a la densidad máxima posible en la dirección de la trama. Por otra parte, los elementos metálicos están presentes de modo sustancialmente lineal en la tela tejida compuesta, por lo que el factor de tejedura interna para los elementos metálicos puede ser sustancialmente igual a 1. Dado que las cintas de polímero son muy delgadas, y extremadamente flexibles, las cintas de polímero pueden ajustarse a la circunferencia 53 de los elementos metálicos muy íntimamente. La distancia entre dos circunferencias 53 de dos elementos metálicos adyacentes 51 puede reducirse al espesor de la cinta de polímero Tpt. Este espacio entre dos elementos metálicos adyacentes está llenado con la cinta de polímero, de acuerdo con la estructura de tejedura en la que se teje el mismo.
Como se puede observar en la Figura 5b, en la dirección de la urdimbre el elemento metálico corre sustancialmente de modo lineal en la tela tejida compuesta. Como se ve en la Figura 5b, la longitud del elemento metálico para proporcionar una longitud de tela en la dirección de la urdimbre Lf2, es igual a este valor Lf2. Por ello, el factor de tejedura interna es 1.
Por otra parte, en la dirección de la trama como se muestra en la Figura 5a, la longitud de la cinta de polímero para proporcionar una longitud de tela Lf1 en la dirección de la trama es sustancialmente igual a Lpt=\pi*(Tme+Tpt)/2, siendo la mitad de un círculo con radio (Tme/2+Tpt/2).
El factor de tejedura interna de la cinta de polímero en la estructura de tejido liso en esta realización es Lpt/Lf1 = \pi/2, que es el valor máximo posible.
Una tercera ventaja de una tela tejida compuesta como sujeto de la invención es que, cuando se utiliza dicha tela para reforzar artículos compuestos y/o tuberías, mangueras o tubos reforzados, el material polímero procedentes de otros componentes del artículo compuesto o manguera, tubo o tubería, puede estar en contacto directamente con el elemento metálico de la tela tejida compuesta, utilizada como capa reforzante. Zonas 56 de los elementos metálicos están presentes en una de las superficies externas 57 y 58 de la tela. En este caso, el material polímero procedente de componentes adyacentes puede estar en contacto con el elemento metálico, mejorando así el anclaje de los elementos metálicos a la estructura global del artículo reforzado, tubería, tubo o manguera.
Como se muestra en la Figura 5b, una cinta de polímero utilizada para proporcionar una tela tejida compuesta como sujeto de la invención tiene una sección transversal sustancialmente rectangular, caracterizada por una anchura Wpt y un espesor Tpt. Wpt es preferiblemente menor que 10 mm, mientras que Tpt es preferiblemente menor que 1000 \mum. Sin embargo, cuando se utilizan elementos metálicos finos, el espesor de la cinta de polímero es preferiblemente menor que 150 \mum.
Cuando se utilizan elementos metálicos recubiertos para proporcionar una tela tejida compuesta como sujeto de la invención, debe entenderse que Tme es el espesor del elemento metálico, con inclusión de la cinta de polímero. Una sección transversal en la dirección de la trama de una tela tejida compuesta de este tipo, que tiene una estructura de tejido liso, se muestra en la Figura 6. Un elemento metálico 61 que es un 3x0,265+9x0,245 está recubierto con una capa de polímero 62. La cinta de polímero 63 se utiliza en la dirección de la trama. El diámetro del elemento metálico Tme es el diámetro óptico del cordón de acero 61 más el espesor de la capa de polímero 62. Para proporcionar más material polímero en un lado de la tela tejida compuesta como sujeto de la invención, una cinta de polímero y elemento metálico pueden tejerse en la tela como urdimbres gemelas, como se muestra en sección transversal en la dirección de trama de una realización, representada en la Figura 7. El elemento metálico 71 y la cinta de polímero 72 siguen el mismo camino a través de toda la tela. En la dirección de la trama, se proporciona la cinta de polímero 73. En el lado de la tela 74, estará visible la cinta de polímero 73 ó 72, mientras que el elemento metálico no estará sustancialmente visible en este lado de la tela.
Como se muestra en la Figura 8, un tubo reforzado puede comprender una o más capas de tela tejida compuesta 81 y 82 que están enrolladas alrededor de un núcleo tubular, v.g. un tubo de polímero extruido 83. Encima de las capas reforzantes, puede proporcionarse una capa exterior de polímero 84. La tela tejida se provee preferiblemente como una cinta con anchura Wf, y que tiene elementos metálicos que corren paralelos a la dirección de enrollamiento 85 de la cinta. Las cintas pueden enrollarse utilizando ángulos de enrollado \alpha1 y \alpha2 diferentes. Usualmente, la anchura de la cinta Wf está comprendida entre 5 cm y 50 cm. Muy preferiblemente, pero sin carácter restrictivo, todo el material polímero, sea en la tela tejida compuesta o en el material polímero extruido, es HDPE.

Claims (16)

1. Una tela tejida compuesta, comprendiendo dicha tela elementos metálicos y elementos de polímero, siendo dichos elementos metálicos alambres metálicos, haces de alambres metálicos, torones metálicos o cordones metálicos, caracterizada porque dichos elementos polímeros son cintas de polímero.
2. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1, en la cual dicha cinta de polímero tiene una sección transversal esencialmente rectangular.
3. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 2, en la cual dicha sección transversal tiene un espesor menor que 1000 \mum.
4. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en la cual dicha sección transversal tiene una anchura menor que 10 mm.
5. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 4, en la cual dicha tela tiene una dirección de urdimbre y una dirección de trama, estando presentes la totalidad de dichos elementos metálicos en la dirección de la urdimbre.
6. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 5, en la cual dicha tela tiene una dirección de urdimbre y una dirección de trama, estando presentes la totalidad de dichas cintas de polímero en la dirección de la trama.
7. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 6, en la cual dichos elementos metálicos están presentes en la dirección de la urdimbre, estando presentes dichas cintas de polímero en la dirección de la trama.
8. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 7, en la cual dichos elementos metálicos tienen un factor de tejedura interna sustancialmente igual a 1.
9. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 8, en la cual dichos elementos metálicos son cordones de acero.
10. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 9, en la cual dicha tela tiene una estructura de tejido liso.
11. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 10, en la cual dicha tela tiene una estructura de tejido liso con trama doble.
12. Una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 11, en la cual dicho elemento metálico está recubierto con una capa de polímero.
13. Uso de una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 12 como estructura reforzante de un artículo reforzado.
14. Uso de una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 12 como una estructura reforzante de un tubo o manguera reforzado.
15. Una manguera reforzada que puede obtenerse utilizando una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 12.
16. Un método de fabricación de una manguera o tubo reforzado, comprendiendo dicho método los pasos de:
-
proporcionar una tela tejida compuesta de acuerdo con la reivindicación 1 a 12;
-
enrollar una o más capas de dicha tela tejida compuesta alrededor de un núcleo tubular;
-
proporcionar una capa exterior de material polímero.
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