ES2274027T3 - Tejido reforzado. - Google Patents

Abstract

Tejido reforzado del tipo que comprende, en su cara delantera una armadura de hilos de urdimbre (2) en una dirección y de hilos de trama (3) en una dirección perpendicular o una armadura del tipo malla que comprende en su cara posterior, una rejilla de refuerzo compuesta de hilos de urdimbre (4) y de hilos de trama (5) realizados en un material que posee propiedades mecánicas más elevadas que las de los hilos de la cara delantera, caracterizado porque la rejilla de refuerzo está ligada a la cara delantera por sus hilos de urdimbre y de trama, siendo fijados los hilos de urdimbre (4) y de trama (5) en la cara delantera en unos puntos diferentes y cruzándose éstos al exterior del tejido de fondo formando la cara delantera.

Description

Tejido reforzado.

La presente invención tiene por objeto un tejido reforzado. Se puede tratar en particular de un tejido utilizado en una vestimenta de protección individual, en especial un tejido de protección térmica para la realización de las vestimentas utilizadas por los bomberos, o incluso un tejido utilizado en caso de entornos de riesgo, para una protección mecánica, química, contra un arco eléctrico, en el caso de un ambiente
explosivo.

En el marco de los Equipamientos de Protección individual (EPI), se emplean diversos tipos de textiles para responder a las exigencias de las normas en vigor y asegurar así la protección necesaria y suficiente a cada uno de los portadores de las vestimentas.

Así a título de ejemplo, se pueden encontrar textiles ignífugos para los bomberos, para los que se miden unas prestaciones térmicas (resistencia al calor radiante y convectivo, estabilidad térmica, test de inflamabilidad...) pero también unas prestaciones mecánicas, antiestáticas, hidrófugas... Existen también otros tipos de textiles ignífugos para los trabajadores de la industria expuestos al calor en los que las exigencias en cuanto a prestaciones se refieren principalmente a la resistencia a la propagación de la llama limitada y la resistencia a los calores convectivo y radiante. Así mismo, existen vestimentas de protección utilizadas para las operaciones de soldadura que deben presentar características de no inflamabilidad, resistencia al inicio de desgarro y resistencia a las pequeñas proyecciones de metales en fusión.

Los ejemplos presentados anteriormente muestran que se presentan muy a menudo combinaciones de varias características para que un textil sea conforme. Generalmente se asocian prestaciones mecánicas (resistencia a la tracción y al desgarro) y prestaciones térmicas, o bien prestaciones mecánicas y químicas, o incluso mecánicas y antiestáticas.

Actualmente los textiles para equipamiento de protección individual que hay en el mercado utilizan diferentes tipos de materias primas que van desde algodones tratados ignífugos a las aramidas y otras textiles o filamentos ignífugos de última generación. La elección de la materia prima determina el tipo de protección del textil acabado, su nivel de prestaciones, su forma de mantenimiento, su nivel de precio y su vida útil.

En efecto, cuanto más se tiende a elegir una materia de gama alta que posea prestaciones elevadas, más ofrecerá el textil una buena protección y una mayor durabilidad, pero a un precio elevado. Por el contrario, un textil realizado en un material ignífugo de gama más baja poseerá unas prestaciones y una longevidad menores pero el nivel de precio será más atractivo. Siendo siempre el objetivo el obtener un tejido que tenga las mejores prestaciones y el mejor confort por un precio incesante, así se buscará tener unos textiles que tengan, a la vez, prestaciones, sean resistentes, ligeros y confortables.

Uno de los medios para mejorar los inicios de desgarro de un tejido es utilizar una armadura conocida con el nombre de RIP STOP, que consiste en doblar regularmente en urdimbre y en trama un hilo, de manera que se bloquee la propagación del desgarro. Una armadura de este tipo permite aumentar en un 30% los valores de los inicios de desgarro. El inconveniente de la utilización de una armadura de este tipo es el hecho de obtener un tejido con un cierto relieve en la cara delantera que produce un desgaste prematuro de estos hilos doblados y por lo tanto una menor resistencia a la abrasión que en el caso de una armadura más lisa como una tela o un asargado.

Por esta razón, se desaconseja la utilización de este tipo de armadura en un tejido destinado a ser impreso (tipo camuflaje del ejército) puesto que la solidez a los rozamientos secos y húmedos se vería degradada debido a este relieve en el que la abrasión es preponderante.

Además, una armadura RIP STOP da siempre un aspecto más marcado que puede ser dañado con el uso, contrariamente a las armaduras más lisas como las asargadas.

Uno de los medios para aumentar las resistencias mecánicas de un tejido es utilizar un hilo de tecnología "hilo con alma" o equivalente en el que la materia prima más resistente mecánicamente es colocada en el alma del hilo y es recubierta por una o varias materias primas distintas menos resistentes mecánicamente pero que aportan las propiedades de color, antiestática del hilo final así como la protección eficaz de esta alma respecto a los UV, la abrasión y las agresiones relacionadas con el mantenimiento de las vestimentas.

Los inconvenientes de estas técnicas de hilatura son las siguientes: se trata a menudo de una tecnología cara y limitada en la finura del hilo que provoca un cerrado del textil menos importante. Es el caso por ejemplo del core spun Kermel® HTA®, en el que la Technora® (paraaramida de altas prestaciones mecánicas) es colocada en el alma para aportar resistencia al hilo y en el que el Kermel® (poliamida imida) es colocado como cobertura para dar el color final del producto así como la protección del alma. Así, los tejidos realizados con este tipo de hilo utilizan un hilo de una finura media- título Nm 45/2- en comparación con los tejidos realizados en Nomex Delta TA® (mezcla intima de meta y paraaramida) que permiten obtener, a peso equivalente de tejido, una pantalla térmica mas eficaz puesto que la superficie del tejido Nomex delta TA® es más cerrada. Por el contrario, un tejido constituido a partir de un hilo de tecnología mezcla íntima como el Nomex Delta TA® (75% metaaramida, 23% paraaramida, 2% antiestático) tiene unas prestaciones mecánicas menores que el core spun citado anteriormente.

Otro medio de mejorar las prestaciones mecánicas de un tejido es insertar regularmente en una y/u otra dirección de tejido un hilo con altas prestaciones mecánicas sin modificar la construcción del textil. Se obtienen así unos tejidos más resistentes mecánicamente puesto que el nuevo hilo insertado contiene a menudo un alto porcentaje de paraaramida; de todas formas, este hilo puede presentar el inconveniente de blanquearse con el uso y después de unos lavados sucesivos, dando un aspecto de superficie de tejido envejecido, no uniforme y blanquecino.

Para obtener un textil que tenga propiedades antiestáticas, se conoce la utilización de un material conductor o antiestático en mezcla íntima con los otros materiales constitutivos del tejido, esta mezcla puede ser uniforme en pequeña proporción en todo el tejido o bien más concentrada regularmente en ciertos hilos de las dos direcciones. En los dos casos, según sea el material antiestático utilizado, este aparece más o menos en la superficie del tejido dando un aspecto chiné o un efecto de rejilla o de rayado más o menos marcado, lo que puede ser un inconveniente sobre todo en el caso de coloraciones claras. Únicamente una tecnología de hilo con alma, con un alma antiestática y una cobertura de otro material permite elaborar un tejido uniforme en cuanto al colorido; el inconveniente, como ya se ha enunciado anteriormente, es el elevado coste del hilo.

Se conoce por el documento US nº 2180770A un tejido reforzado que comprende en su superficie posterior un rejilla de refuerzo compuesta por hilos de urdimbre e hilos de trama, realizados en un material que posee unas propiedades mecánicas más elevadas que las que presentan los hilos de la cara
delantera.

El objetivo de la invención es proponer un tejido para el que se habrán mejorado, combinado y añadido ciertas prestaciones, con vistas a optimizar su aptitud para una utilización tecnológica y ello, sin cambiar estéticamente una de sus caras, conservando al mismo tiempo sus propiedades textiles.

Con esta finalidad, el tejido de protección térmica al que se hace referencia, comprende, en su cara delantera una armadura de hilos de urdimbre en una dirección y de hilos de trama en la dirección perpendicular o una armadura del tipo malla, se caracteriza porque comprende, en su cara posterior, una rejilla de refuerzo compuesta por hilos de urdimbre e hilos de trama realizados en un material que posee unas propiedades diferentes, tales como unas propiedades mecánicas más elevadas que las de los hilos de la cara delantera, estando ligada la rejilla de refuerzo a la cara delantera por sus hilos de urdimbre y de trama, siendo fijados los hilos de urdimbre y de trama en la cara delantera en unos puntos diferentes y cruzándose dichos hilos en el exterior del tejido de fondo formando la cara delantera.

Los hilos de refuerzo que pertenecen a la rejilla de refuerzo, están ligados puntualmente a la cara delantera, y se cruzan creando sobreespesores que aprisionan una capa de aire que participa en un mejor aislamiento térmico del tejido. Esto es particularmente importante cuando el tejido es utilizado para la realización de una vestimenta destinada a los bomberos, siendo las diversas materias elaboradas en unos materiales ignífugos y no fusibles.

Ventajosamente la rejilla de refuerzo es ligada al tejido de fondo durante la fabricación de este último.

Según una forma de ejecución de este tejido, la rejilla de refuerzo se forma por un entrecruzamiento del tipo tela de los hilos de refuerzo dispuestos en urdimbre y en trama.

Ventajosamente, los diferentes hilos en las dos direcciones son combinados de manera que formen una armadura compleja del tipo tela, asargada o satinada, tal que la cara delantera o exterior del tejido esté compuesta esencialmente por hilos de fondo y la cara interior por los hilos de refuerzo.

Estos hilos de fondo que se cruzan, por ejemplo asargados, dan un aspecto a la superficie muy parecido a un tejido asargado estándar (de peso y construcción idénticos) que no poseyera esta rejilla. Así, se conservarán las características del aspecto de la superficie exterior.

Esta construcción permite obtener una buena resistencia a la abrasión de la cara exterior, una excelente conservación del aspecto después del lavado, una aptitud mejorada para la impresión debido a la solidez a los frotamientos en comparación con una armadura rip stop.

Se pueden realizar, por ejemplo, los hilos de refuerzo en un material que posea unas altas prestaciones mecánicas, superiores a las del material del hilo de fondo. Una construcción interesante prevé ligar los hilos de refuerzo en el asargado de fondo de manera regular, para así aportar mejoras considerables a nivel de las resistencias a la rotura y desgarros iniciados, estabilidades dimensionales del tejido, y también a aumentar su resistencia al break open (apertura del tejido fruto de una exposición prolongada a una llama) o al flash provocado por un arco eléctrico. Por lo tanto este tipo de construcción permite, para un peso idéntico, realizar tejidos mucho más resistentes. Además es posible elaborar tejidos de menor peso y por lo tanto más confortables para unas características mecánicas equivalentes a una estructura sin rejilla de
refuerzo.

Por otra parte, como los hilos de refuerzo no están ligados en el fondo, forman unas pequeñas ondulaciones de urdimbre y de trama que se cruzan perpendicularmente creando unos sobreespesores en cada cruce, participando dichos sobreespesores al aislamiento térmico del tejido. En efecto, este efecto de rejilla permite aumentar el espesor del tejido, espesor que es tanto mayor cuantas más ondulaciones de los hilos de refuerzo se cruzan perpendicularmente en la cara posterior formando una multitud de pequeñas cruces o pequeñas puntas que mantienen constantemente una capa de aire en esta red.

Gracias a este tipo de construcción, se puede también escoger incorporar a esta rejilla en la cara posterior unos materiales sensibles a los elementos exteriores (radiaciones UV, abrasión...).

Así se pueden utilizar, para obtener un textil con unas propiedades mecánicas mejoradas, todos los tipos de aramida (y especialmente las paraaramidas) en los constituyentes del hilo de refuerzo puesto que la fibrilación de este hilo será mantenida en una de las caras del tejido, sin contaminar la otra cara que es la cara exterior del tejido.

La rejilla de refuerzo permite además aportar unas prestaciones complementarias al tejido como es la antiestaticidad o la conductividad. El interés de colocar unos hilos conductores en la cara posterior es que permite que la superficie conserve un aspecto uniforme en cuanto al colorido aportando al mismo tiempo unas propiedades eléctricas.

Se pueden insertar voluntariamente en la rejilla de refuerzo otros materiales como unas fibras o unos filamentos de carbono (muy sensibles a la abrasión), unos productos microencapsulados, unos materiales con cambio de forma, unos hilos injertados...

Según una forma de realización de este tejido, la armadura de la cara del derecho es realizada en asargado 2/1 para un peso del tejido de 225 g/m^{2}. Los hilos de fondo se ligan en la cara delantera y los hilos de refuerzo en la cara posterior. Las proporciones entre los hilos de fondo y los hilos de refuerzo son las siguientes:

-

en urdimbre: 6 hilos de fondo y 1 hilo de refuerzo, es decir un hilo cada 2 milímetros

-

en trama: 5 hilos de fondo y 1 hilo de refuerzo, es decir un hilo cada 2 milímetros

Según una posibilidad:

-

los hilos de fondo son realizados con una mezcla intima de meta y paraaramida con un pequeño porcentaje de poliamida carbono del tipo conocido bajo la marca Nomex Confort®, el título utilizado es el de Nm 60/2.

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los hilos de refuerzo son realizados con paraaramida craqueada, del tipo conocido bajo la marca Kevlar® o Technora®, el título utilizado es de Nm 50/2.

Los hilos de refuerzo forman en la cara posterior unas ondulaciones de aproximadamente 2 milímetros que se cruzan perpendicularmente formando una pequeña punta en relieve dirigida hacia la parte posterior del tejido. Este aumento del espesor del tejido permite obtener unos resultados térmicos mejorados con respecto a un tejido de cerrado y de peso idénticos sin rejilla.

Esta rejilla de refuerzo permite también aumentar de manera significativa las resistencias a la rotura y al desgarro del tejido. Los valores obtenidos han sido comparados con los de un tejido de 100% Nomex Delta C® de peso y de construcción idénticos pero sin la rejilla de refuerzo, y se ha medido un aumento de al menos 40% en cuanto a la resistencia a la rotura y de al menos 150% respecto al inicio de desgarros.

Además, este artículo ha sido probado hasta 25 ciclos de lavado y secado en tumbler para verificar la conservación del aspecto; el resultado es extremadamente satisfactorio puesto que no se ha observado ninguna fibrilación y ningún aspecto blancuzco de la superficie.

Debido a esta construcción, en el caso en que se añadan propiedades antiestáticas al textil, será posible obtener una cara delantera lisa y homogénea en composición y en colorido puesto que la rejilla antiestática de la cara posterior será eficaz pero invisible.

La invención se describe a continuación haciendo referencia al dibujo esquemático anexado que representa una forma de realización de este tejido.

Figura 1 es una vista de un trozo de tejido visto desde el interior es decir del lado de la rejilla de refuerzo;

Figura 2 es una vista en sección transversal, perpendicular a los hilos de trama, según la línea II-II de la figura 1.

El dibujo representa un tejido que comprende una armadura de hilos de urdimbre en una dirección y una armadura de hilos de trama en la dirección perpendicular. Los hilos de urdimbre son designados con la referencia 2 y los hilos de trama con la referencia 3.Este tejido comprende en su superficie posterior una rejilla de refuerzo compuesta de hilos de urdimbre 4 y de hilos de trama 5. Como se observará claramente en las figuras 1 y 2, los hilos de urdimbre y los hilos de trama están ligados en la cara delantera del tejido en unos puntos diferentes y se cruzan en unos puntos 6 en el exterior del tejido de fondo que forma la cara delantera. Destaca en particular de la figura 2 que, en ciertos puntos, existen 4 espesores de hilos superpuestos, formando una multitud de pequeñas puntas que delimitan una red que mantiene una capa de aire, favoreciendo así el aislamiento térmico que proporciona el tejido.

Como es obvio, la invención no se limita a la única forma de realización de este tejido, descrita anteriormente a título de ejemplo, la misma abarca por el contrario todas las variantes que quedan en el marco de las reivindicaciones. Es así que en particular que la cara delantera del tejido podría comprender una armadura del tipo malla, sin que se salga del marco de la invención.

Claims (9)

1. Tejido reforzado del tipo que comprende, en su cara delantera una armadura de hilos de urdimbre (2) en una dirección y de hilos de trama (3) en una dirección perpendicular o una armadura del tipo malla que comprende en su cara posterior, una rejilla de refuerzo compuesta de hilos de urdimbre (4) y de hilos de trama (5) realizados en un material que posee propiedades mecánicas más elevadas que las de los hilos de la cara delantera, caracterizado porque la rejilla de refuerzo está ligada a la cara delantera por sus hilos de urdimbre y de trama, siendo fijados los hilos de urdimbre (4) y de trama (5) en la cara delantera en unos puntos diferentes y cruzándose éstos al exterior del tejido de fondo formando la cara
delantera.

2. Tejido según la reivindicación 1, caracterizado porque la rejilla de refuerzo es ligada al tejido de fondo durante la fabricación de éste último.

3. Tejido según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la rejilla de refuerzo está formada por un entrecruzamiento del tipo tela de los hilos de refuerzo (4, 5) dispuestos en urdimbre y en trama.

4. Tejido según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los diferentes hilos (2, 3, 4, 5) en las dos direcciones son combinados de manera que formen una armadura compleja del tipo tela, asargado o satén, de tal manera que la cara delantera o exterior del tejido esté compuesta por unos hilos de fondo y la cara interior por unos hilos de refuerzo.

5. Tejido según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los hilos que constituyen la rejilla de refuerzo (4, 5) son del tipo de alta tenacidad como la aramida.

6. Tejido según la reivindicación 5, caracterizado porque los hilos (4, 5) de la rejilla de refuerzo son realizados en paraaramida craqueada, tal como la conocida bajo la marca Kevlar® Technora®.

7. Tejido según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los hilos (2, 3) que constituyen la cara delantera del tejido están realizados en una mezcla íntima de meta y paraaramida con un pequeño porcentaje de poliamida carbono, conocida bajo la marca Nomex Comfort®.

8. Tejido según el conjunto de reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque la armadura de la cara delantera es realizada en asargado 2/1 para un peso de tejido de 225 g/m^{2}, siendo las proporciones entre los hilos (2, 3) de fondo y los hilos de refuerzo (4, 5) las siguientes:

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en urdimbre: 6 hilos de fondo y un hilo de refuerzo, es decir un hilo cada 2 mm,

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en trama: 5 hilos de fondo y 1 hilo de refuerzo, es decir un hilo cada 2 mm,

siendo el título de los hilos de fondo Nm 60/2 y el título de los hilos de refuerzo Nm 50/2.

9. Tejido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la rejilla de refuerzo contiene otros elementos escogidos entre unas fibras o unos filamentos de carbono, unos productos microencapsulados, unos materiales con cambio de forma, unos hilos injertados.