ES2278074T3

ES2278074T3 - Material complejo de capas multiples en hoja utilizable para la realizacion de prendas de proteccion, particularmente para bomberos.

Info

Publication number: ES2278074T3
Application number: ES02795365T
Authority: ES
Inventors: Laurent Thiriot
Original assignee: Kermel SNC
Current assignee: Kermel SNC
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-11-06
Also published as: HUP0402044A2; FR2831771B1; CN1578632A; NZ532392A; PT1441612E; CA2464629A1; ATE347821T1; BR0214062A; EP1441612A1; AU2002360160B2; US7396784B2; CN1239108C; WO2003039280A1; FR2831771A1; US20040266293A1; DE60216801T2; DE60216801D1; DK1441612T3; EP1441612B1; CA2464629C

Abstract

Material complejo de capas múltiples en hoja utilizable para la realización de prendas de protección, particularmente para bomberos, y que permite realizar una barrera térmica compuesta por una primera y por una segunda capa para la realización de tales prendas, caracterizado porque se realiza por tejido o tricotado, con el fin de formar una estructura de doble cara (1, 2) superpuestas, unidas de forma intermitente entre sí con el fin de formar bolsas, y en el cual: * una de las capas presenta una contracción bajo el efecto del calor; * la unión entre las capas de realiza por unión intermitente de una selección de hilos para formar las indicadas bolsas.

Description

Material complejo de capas múltiples en hoja utilizable para la realización de prendas de protección, particularmente para bomberos.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere a las telas, en hoja o capa, destinadas a realizar prendas protectoras, particularmente chaquetas de intervención de personas destinadas a ser sometidas a condiciones extremas, particularmente en el caso de incendio.

La invención se refiere particularmente a un nuevo tipo de material utilizable para realizar prendas de bombero, sin excluir por ello otras aplicaciones.

Técnicas anteriores

En lo que sigue de la descripción, la invención se describirá para una aplicación particular, a saber la de la realización de chaquetas de intervención de bomberos.

Es evidente que esto no es limitativo y que un material de este tipo podría ser utilizado para otras aplicaciones, y en todos los casos donde se encuentre en presencia de condiciones extremas, por ejemplo en un incendio.

Hasta ahora, para realizar chaquetas de intervención, se utilizan estructuras de capas múltiples que, de una manera general, así como se desprende de la figura 1 adjunta, se componen en general de cuatro elementos, a saber:

-: un tejido externo (A);

-: una membrana imper-respirante, en general asociada con un substrato (B);

-: una barrera térmica constituida generalmente por un fieltro de cordones (C); y

-: un forro de acabado (D).

La realización de tales materiales complejos utilizables en condiciones extremas, es perfectamente conocida para un experto en la materia y se desprende particularmente de la patente francesa 1.213.415.

El documento WO-A-99 05926 describe un material aislante que puede presentar diferentes niveles de aislamiento térmico según las condiciones.

Después, tales estructuras han evolucionado recurriendo particularmente a materiales textiles que resisten al calor y al fuego, a base de poliamida aromática o poliamida imida.

Entre estas materias sintéticas las más conocidas, se pueden citar, dentro de la familia de las poliamidas aromáticas, los hilos o fibras para-aramidas, tales como las comercializadas por la sociedad DU PONT DE NEMOURS bajo la denominación "KEVLAR" o por la Sociedad TEIJIN bajo las marcas "TWARON" y "TECHNORA". Tales polímeros, que pueden presentarse en forma de fibras, hilos, u otras estructuras, han sido objeto de numerosas publicaciones entre las cuales se pueden citar la patente US 3 063 966.

Entre los materiales que resisten igualmente al calor y que forman parte de la familia de las meta-aramidas, se pueden citar el polímero comercializado por la Sociedad KERMEL bajo la misma denominación, las fibras comercializadas bajo la marca "NOMEX" por la Sociedad DUPONT DE NEMOURS y las comercializadas bajo la marca "CONEX" por la Sociedad TEIJIN.

Como se ha indicado anteriormente, la invención se refiere por consiguiente al sector de la realización de materiales de capas múltiples tal como se ha ilustrado en la figura 1.

En estos materiales, un problema se plantea en lo que respecta a la barrera térmica, generalmente constituida por un fieltro de cordones, y el forro de acabado situado por el lado del usuario.

En efecto, los complejos propuestos hasta ahora tienen un inconveniente que reside esencialmente en el hecho de que las prendas realizadas les falta comodidad tanto en el plano físico como en el plano fisiológico.

Además, en algunas condiciones, les falta eficacia.

En efecto, se ha indicado que aproximadamente un 50% de las causas de fallecimientos para los bomberos en los Estados Unidos, son la consecuencia de un fenómeno notoriamente conocido en el ámbito por el término "estrés térmico", que es un estado en el cual el cuerpo no puede ya mantener una temperatura por debajo de los 39ºC, lo cual produce trastornos diversos que pueden ser, además de una pérdida de capacidad física, una pérdida de lucidez, un desvanecimiento o bien una parada cardiaca.

Un estado de estrés de este tipo es provocado, particularmente por el peso de los equipos que puede sobrepasar los 20 kilogramos, así como la capacidad a veces demasiado aislante de sus prendas de protección.

Exposición de la invención

Ahora se ha encontrado, y esto es el objeto de la presente invención, que era posible resolver este problema por la realización de un nuevo tipo de material que permite asegurar una función de barrera térmica y de preferencia igualmente de forro de acabado de las estructuras complejas anteriores del tipo de las ilustradas en la figura 1.

Este nuevo tipo de complejo, que se denominará por la expresión "barrera térmica", permite un aislamiento moderado en situación normal por el hecho de que presenta un pequeño espesor y una pequeña carga térmica, lo cual mejora con ello por consiguiente la comodidad y que, en función del incremento de la temperatura, permite disponer de un aumento del aislamiento, pudiendo este aumento localizarse en las zonas donde el calor es más importante cuando el usuario se encuentra frente a una situación de urgencia de cara al fuego.

De una manera general, una posibilidad de este tipo se obtiene conforme al material según la invención, realizando un complejo que cumpla con las funciones a la vez de barrera térmica y de forro de acabado, recurriendo a una técnica de realización de telas tejidas, técnica conocida bajo la denominación tejido de tejidos "bolsa" o de doble tela unida.

Una tecnología de este tipo consiste en realizar en una sola operación, dos tejidos (o más), distintos y superpuestos, que se unen entre sí por una selección de hilos (urdimbre o trama) que unen alternativamente, según una selección predeterminada, con uno u otro de los armazones de los dos tejidos superpuestos.

A título indicativo, un hilo de urdimbre de la superficie superior puede, según una secuencia predeterminada, ser unido con una trama (o pasada de hilo de trama) de la superficie inferior. Esta unión puede realizarse según cualquier tipo de motivo, clásicamente para formar rombos o bien tubos.

Generalmente, según el estado de la técnica, se invierten las superficies del revés y del derecho con diferentes colores para obtener un efecto decorativo, lo cual no es deseable en el marco de la invención donde cada superficie debe tener una función específica.

Eventualmente, tales estructuras de doble superficie pueden ser igualmente realizadas por tricotado, o según la técnica de mallas recogidas o bien según la técnica de mallas lanzadas, más particularmente en telares de tipo de tejido de punto de urdimbre o Rachel.

De una manera general y habida cuenta del problema planteado de realizar una barrera térmica en el caso de una protección particularmente para prendas de bomberos y teniendo por objetivo mejorar la comodidades de las indicadas prendas, tanto en el plano físico como fisiológico, se ha concebido según la invención un material complejo de capas múltiples en hojas que permite realizar una barrera térmica compuesta por una primera y una segunda capas, caracterizado porque el material se realiza mediante tejido o tricotado, con el fin de formar una estructura de doble cara (1,2) superpuestas, unidas de forma intermitente entre sí con el fin de formar bolsas, y en el cual:

\bullet una de las capas presenta una contracción bajo el efecto del calor;

\bullet la unión entre las capas se realiza por unión intermitente de una selección de hilos para formar las indicadas bolsas.

Ventajosamente, la capa que presenta una contracción bajo el efecto del calor está constituida, en su totalidad o en parte, por filos que presentan una contracción bajo el indicado efecto de calor.

Según una forma de realización preferida, las bolsas que constituyen canales, solo la familia de hilos perpendiculares a los indicados canales, considerados en su totalidad o en parte, presentan una contracción bajo le efecto del calor.

Sin salirse por ello del marco de la invención, el efecto de contracción de la capa considerada de la barrera térmica puede resultar de la presencia de una membrana fijada a la indicada capa, o bien por un enlucido.

Descripción resumida de los dibujos

La invención y las ventajas que aporta se comprenderán sin embargo mejor gracias a la descripción que sigue de un ejemplo de complejo conforme a la invención y que se ilustra por los esquemas adjuntos en los cuales:

La figura 1 ilustra, como se ha indicado anteriormente, un complejo de capas múltiples convencional utilizado hasta ahora para la realización de prendas de personal de intervención en condiciones de riesgo, particularmente prendas de bomberos.

La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un ejemplo de estructura de un complejo que permite realizar simultáneamente la barrera térmica y el forro de acabado presentes en los complejos anteriormente citados.

La figura 3 es una vista esquemática en sección de un material conforme a la invención cuando el usuario se encuentra en condiciones normales de trabajo.

Las figuras 4 y 5 ilustran, vista en sección y en perspectiva, de forma esquemática, la evolución del complejo conforme a la invención cuando el usuario se encuentra frente a un cambio brutal de las condiciones operativas, y más particularmente con un aumento espontáneo de calor.

La figura 6 ilustra, de forma convencional, por una parte, así como se desprende de la vista de izquierda, una tela de doble cara conforme a la invención, y por otra parte, así como se desprende de la vista de la derecha, el tejido obtenido sobre la superficie derecha (superficie de forro).

La figura 7 es una representación convencional que muestra, vista en sección en sentido de la urdimbre, el trabajo de las capas de hilos de urdimbre con relación a los hilos de trama, con el fin de constituir un tejido de doble cara de tipo bolsa, unidos entre si según una secuencia predeterminada.

Haciendo referencia a las figuras 2 y 3 adjuntas, la estructura de base conforme a la invención está por consiguiente constituida por un tejido bolsa que comprende una capa interna designada por la referencia general (1), una capa externa designada por la referencia general (2), estando estas dos capas pegadas una a la otra y estando unidas entre sí, de forma intermitente, por una selección de hilos de urdimbre (3), hilos seleccionados entre los que constituyen la capa interna.

En otras palabras, en una estructura de este tipo, las líneas de unión (3) forman, entre si, bolsas planas constituidas entre la capa interna (1) y la capa externa (2).

En otro ejemplo, como se desprende más particularmente de la figura 2, los hilos de urdimbre (C1) destinados a formar la capa interna (1) por el lado del forro, así como los hilos de trama (T1), están constituidos por hilos y más particularmente hilados de fibras que no presentan prácticamente ningún poder de retracción bajo el efecto de un calor intenso.

Los hilos de urdimbre (C2) destinados a constituir la capa externa (2), están constituidos en cuanto a los mismos por hilos que presentan un ligero poder de retracción con relación a los hilos (C1). Por el contrario, los hilos de trama (T2) destinados a constituir la capa externa, son igualmente a base de hilados que no presentan poder de retracción.

En el ejemplo concreto representado en la figura 2, la densidad de hilos de urdimbre (C2) y de hilos de trama (T2) se divide por dos con relación a los (C1) y (T1) de la otra cara.

Gracias a una estructura de este tipo, el hecho de utilizar para la capa externa hilos ligeramente termo-retraibles, permite obtener una reacción al calor tal como se ilustra en la figura 4.

En efecto, cuando la temperatura alcanzada por la capa externa (2) es elevada, por ejemplo en el caso de la utilización para realizar los hilos de urdimbre de hilos meta-aramida tal como, por ejemplo: las isoestalamidas y las poliaramidas, una temperatura del orden de los 300ºC, se produce una retracción de la urdimbre externa (C2) que produce un acercamiento de las generatrices (3) de las zonas de unión. Como la capa (1) es, en cuanto a la misma, estable dimensionalmente al calor, y está por otro lado protegida en parte por la capa externa, ello produce la creación de un relajamiento por el lado interno, y por consiguiente la formación de bolsas en relieve.

Se debe apreciar que incluso si (Cl) y/o (T1) estuviesen constituidas por materiales que presentan un poder de retracción, el hecho de que estén parcialmente protegidas por la superficie (2) crearía un diferencial de temperatura vista por las dos caras y por consiguiente un diferencial de retracción que crea las bolsas en relieve.

Estos espacios se aumentan a medida que se va produciendo el aumento de temperatura, lo cual produce un aumento del espesor del complejo y un "atropamiento de aire", y consecuentemente, un aumento de la capacidad aislante.

Ejemplo

Se realizó un complejo conforme a la invención, del tipo ilustrado por la figura 2, y cuyo armazón de tejido se ilustra por la figura 6.

La urdimbre (C1), destinada a formar la superficie dirigida hacia el usuario, y la trama (T1) destinada igualmente a formar esta superficie, se realizaron a partir de un hilado de fibras mixtas que comprende fibras de poliamida imida (KERMEL) y fibras de viscosa FR (que contienen un agente ignífugo), y esto en una mezcla 70/30, siendo el título de estos hilados igual a Nm 70/2.

Esta superficie de tejido comprende 26 hilos/cm y 24 pasadas de trama/cm.

La urdimbre (C2), que tiene esta propiedad termo-retráctil y que constituye la capa aislante está, en cuanto a la misma, constituida por un hilado de fibras 100% a base de fibras de poliamida imida comercializado bajo el nombre de KERMEL TECH, siendo el título de estos hilos Nm 60/2.

La densidad en urdimbre (C2) es de 13 hilos/cm.

La trama (T2) es, en cuanto a la misma, idéntica a la trama interna y su densidad es de 12 pasadas de trama/cm.

A la caída del telar, la masa de superficie de esta tela compleja es de aproximadamente 230 g/m^{2}.

La superficie interna (1), la más contexturada, hace por consiguiente las veces de forro, y es la que está dirigida hacia el usuario. La superficie (2) constituida por hilos termo-retráctiles en urdimbre es la que hace las veces de barrera térmica.

Evidentemente, la forma de realización descrita e ilustrada del material complejo de capas múltiples según la invención no debe considerarse como limitativa. La invención se refiere a cualquier material complejo de capas múltiples en hojas con el fin de realizar una barrera térmica compuesta por una primera y una segunda capa realizando una estructura de doble cara superpuesta unida a intermitencias, con el fin de formar bolsas. El enlace de las capas se realiza por unión intermitente de una selección de hilos.

Una de las capas presenta una contracción bajo el efecto del calor. Este efecto de contracción se obtiene, si se considera el ejemplo ilustrado, sobre la totalidad o una parte de los hilos de unión que constituyen las bolsas.

Este efecto de contracción de una de las capas puede igualmente resultar de la presente de una membrana fijada sobre la capa considerada. Por ejemplo, esta membrana puede ser realizada con cualquier material susceptible de presentar una contracción bajo el efecto del calor tal como poliuretano microporoso, poliuretano hidrófilo, poliéster hidrófilo.

Eventualmente, la capa considerada del material complejo puede ser sometida a una operación de revestimiento tal como a base de poliuretano, de PVC, de silicona,..., para crear el efecto de contracción buscado bajo la acción del calor.

Después de haber sometido un complejo de este tipo a ensayos de protección al calor radiante según la norma EN 366 y a la protección con calor convectivo según la norma EN 367, parece ser que los valores de protección son elevados. Además, la diferencia entre los tiempos teóricos de quemadura (t2 o HTI 24) y los tiempos teóricos de dolor (t1 ó HTI 12), se mejora.

En efecto, son efectivamente superiores a la media general observada para complejos de la técnica anterior.

Por otro lado, este resultado se obtiene con un material mucho más flexible, y que presenta una menor carga térmica en uso normal.

Las ventajas se desprenden bien de la descripción. Se obtiene un material mucho más flexible y confortable, tanto en el plano físico como fisiológico con relación a los complejos según la técnica anterior.

Se mejora igualmente la percepción del peligro por el hecho de que este tipo de complejo adapta progresivamente su nivel de aislamiento en función del peligro térmico.

Se puede añadir que este complejo no presenta los problemas de envejecimiento de los fieltros de cordones clásicos (migración de las fibras, amontonamiento,...), ni los problemas de abrasión experimentados o creados por las barreras térmicas presentando un relieve permanente.

Además, esta nueva barrera térmica permite visualizar el estado de degradación del complejo. En efecto, la reacción al realizarse solo en situación extrema, la misma corresponde a una pérdida de eficacia del tejido exterior y sobre todo de la membrana generalmente asociada en este tipo de indumentaria.

En el caso de bolsas en forma de canales en la tela doble conforme a la invención, estas estarán de preferencia dispuestas de forma verticalmente en la prenda con el fin de evitar que la ligera retracción perpendicular no supere el bajo de la chaqueta y las mangas. Este ligero reapretamiento de la capa en cuestión sobre el cuerpo del portador no es problemático, pues se pasa de hecho de una redistribución del aire protector contenido en la prenda favoreciendo automática los lugares donde el calor es puntualmente más elevado.

Evidentemente, el material complejo de capas múltiples según la invención puede ventajosamente combinarse con una estructura que incluya igualmente un tejido externo y una membrana interna respirante en general asociada con un substrato conforme a las disposiciones generales ilustradas en la figura 1.

Claims

1. Material complejo de capas múltiples en hoja utilizable para la realización de prendas de protección, particularmente para bomberos, y que permite realizar una barrera térmica compuesta por una primera y por una segunda capa para la realización de tales prendas, caracterizado porque se realiza por tejido o tricotado, con el fin de formar una estructura de doble cara (1, 2) superpuestas, unidas de forma intermitente entre sí con el fin de formar bolsas, y en el cual:

\bullet una de las capas presenta una contracción bajo el efecto del calor;

\bullet la unión entre las capas de realiza por unión intermitente de una selección de hilos para formar las indicadas bolsas.

2. Material complejo según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa que presenta una contracción bajo el efecto del calor está constituida, en su totalidad o en parte, por filos que presentan una contracción bajo el mencionado efecto de calor.

3. Material complejo según la reivindicación 1, caracterizado porque las bolsas constituyen canales, presentando solo la familia de hilos perpendiculares a los indicados canales, considerados en su totalidad o en parte, una contracción bajo el efecto del calor.

4. Material complejo según la reivindicación 1, caracterizado porque el efecto de contracción de la capa considerada resulta de la presencia de una membrana fijada sobre la indicada capa, realizándose la indicada membrana en un material apto para conferirle una contracción bajo el efecto del calor.

5. Material complejo según la reivindicación 1, caracterizado porque el efecto de contracción de la capa considerada resulta de la presencia de un revestimiento de la indicada capa con un material apto para conferir una contracción bajo el efecto del calor.

6. Material complejo según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación de contextura entre las dos capas se encuentra comprendida entre uno por uno y uno por diez.

7. Material complejo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque está combinado con un tejido externo y una membrana respirante asociada con un substrato.