ES2330590T3 - Tejido ignifugo. - Google Patents
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Abstract
Un producto textil que tiene propiedades ignifugantes, comprendiendo dicho producto textil una tela formada por hilos de filamentos continuos de rayón, teniendo los hilos filamentos externos a lo largo de la periferia del hilo y filamentos internos en el interior del hilo, un compuesto ignifugante basado en fósforo y curado fijado de modo duradero a los filamentos y que imparte propiedades ignifugantes a la tela, y en donde los filamentos externos de los hilos tienen un contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los filamentos internos.
Description
Tejido ignífugo.
La presente invención se refiere a un tejido de
alta eficiencia y a prendas de vestir fabricadas a partir de dicho
tejido. Más particularmente, la invención se refiere a un tejido
ignífugo adecuado para uso en la producción de prendas de vestir
ajustadas, tales como ropa interior, que están en contacto directo
con la piel del usuario y proporcionan una función protectora. El
tejido tiene también aplicabilidad para uso en diversas
aplicaciones no relacionadas con el vestido.
Las prendas de vestir de este tipo pueden ser
utilizadas por el ejército, la policía, los bomberos, y en
aplicaciones deportivas. Las prendas de vestir deben ser
confortables, transpirables y deben tener buenas propiedades de
absorción rápida de la humedad, a fin de que la transpiración se
aleje rápidamente de la piel por absorción. Adicionalmente, la tela
debe ser susceptible de ser producida como una tela blanca o de
teñirse en una diversidad de colores brillantes fotorresistentes.
Otro criterio importante es que la prenda debe ser ignífuga.
La fibra Nomex® producida por DuPont es
ampliamente utilizada en telas ignífugas debido a sus inherentes
propiedades ignífugas. Sin embargo, las telas hechas de esta fibra
son incómodas en ambientes cálidos y cerca de la piel.
Adicionalmente, la fibra está disponible únicamente en un número
limitado de colores teñidos por el fabricante y tiene un color
inherente amarillo.
Existe necesidad de una tela ignífuga de alta
eficiencia que sea hidrófila, que exhiba propiedades satisfactorias
de absorción rápida de la humedad, y que sea cómoda en contacto
directo con la piel.
\vskip1.000000\baselineskip
De acuerdo con la presente invención, las
propiedades requeridas de absorción rápida de la humedad y las
características de comodidad en contacto con la piel se consiguen
con un tejido formado por hilos de filamentos continuos de rayón.
Una tela formada por hilos continuos de rayón en filamentos es
superior a una producida a partir de hilos de rayón en fibra
cortada en términos de procesabilidad, tenacidad y, lo que es más
importante, en características de rozamiento bajo. Las telas de
hilos de rayón en filamentos continuos son suaves y resbaladizas,
con un bajo coeficiente de fricción, de tal modo que no tienden a
irritar la piel. Adicionalmente, las telas son más suaves y más
flexibles que las telas de fibras en mechón hiladas, proporcionando
mejor adaptabilidad al cuerpo. Asimismo, los hilos de filamentos
continuos pueden producirse en tamaños mucho más finos que los
hilos de fibra en mechón, permitiendo telas de menor peso que lo que
es factible con los hilos de fibra en mechón.
El rayón no es inherentemente ignífugo. Sin
embargo, las telas de rayón pueden hacerse ignífugas por tratamiento
con un compuesto retardante de la llama basado en fósforo. Se han
desarrollado diversos procesos de tratamiento ignifugante para uso
con telas hechas de meollares de algodón y otras fibras celulósicas
en mechón, con inclusión de rayón. Un proceso de tratamiento
conocido para proporcionar propiedades ignífugas a telas hechas de
hilos de fibra en mechón implica impregnación del material con una
solución acuosa que contiene un compuesto de
hidroximetil-fosfonio en una operación de fulardeo
seguida por curado del compuesto sobre la tela. Tales compuestos de
hidroximetil-fosfonio incluyen
tris-hidroximetil-fosfonio
("THP") e hidróxido de
tetraquis-hidroximetil-fosfonio
("THPOH"). Si bien estos procesos conocidos se han comportando
satisfactoriamente con telas reformadas a partir de hilos de fibra
en mechón, los mismos proporcionan propiedades ignifugantes
inadecuadas cuando se aplican a hilos de telas formados a partir de
rayón en filamento continuo. Por consiguiente, existe necesidad de
un tejido de rayón en filamento continuo tal que proporcione
comodidad y durabilidad, y que exhiba propiedades ignifugantes
satisfactorias.
La presente invención está basada en el
reconocimiento de que un tejido formado por hilos de rayón en
filamento continuo se comporta de modo distinto que una tela
formada a partir de rayón de fibra en mechón cuando se somete a un
proceso de tratamiento ignifugante utilizando un compuesto
ignifugante basado en fósforo. Por alteración del proceso de
tratamiento ignifugante, los solicitantes han producido una tela
ignifugante con una combinación singular de propiedades y
características.
Las telas ignifugantes de rayón en filamento
continuo producidas de acuerdo con la presente invención exhiben
una distribución del compuesto de fósforo ignifugante en el interior
del hilo que es claramente diferente de la distribución alcanzada
cuando se utilizan los procesos de tratamiento ignifugantes
conocidos. De acuerdo con un aspecto general, los productos
textiles ignifugantes de acuerdo con la presente invención
comprenden una tela formada por hilos de filamentos continuos de
rayón, teniendo los hilos filamentos externos a lo largo de la
periferia del hilo y filamentos internos en el interior del hilo, un
compuesto ignifugante curado basado en fósforo fijado de modo
duradero a los filamentos y que imparte propiedades ignifugantes a
la tela, y en donde los filamentos externos de los hilos tienen un
contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los filamentos
internos. En un aspecto más específico, los filamentos externos
tienen un contenido de fósforo al menos 40% mayor que los
filamentos internos. En una realización adicional, el compuesto
ignifugante curado basado en fósforo es un compuesto de
hidroximetil-fosfonio.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un producto textil que tiene propiedades ignifugantes y
que comprende una tela tejida de punto formada por hilos de
filamentos continuos de rayón. Los hilos tienen filamentos externos
a lo largo de la periferia del hilo y filamentos internos en el
interior del hilo, y está presente sobre la tela un compuesto
ignifugante insoluble curado de
hidroximetil-fosfonio a un nivel de adición de al
menos 20% en peso de la tela, que imparte a la tela propiedades
ignifugantes. Los filamentos externos de los hilos están adheridos
unos a otros por el compuesto ignifugante insoluble curado. En un
aspecto adicional, los filamentos externos de los hilos tienen un
contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los filamentos
internos. Se ha observado que ciertas telas tratadas de acuerdo con
la presente invención tienen una rigidez en voladizo conforme a
ASTM D 1388, opción A, que es al menos 25% mayor en la dirección de
la trama que en la dirección de la urdimbre.
La presente invención proporciona también una
prenda de vestir para contacto directo con la piel de un usuario,
teniendo la prenda de vestir propiedades hidrófilas para absorción
rápida de la humedad de la piel del usuario y teniendo propiedades
de fricción baja para evitar la irritación. La prenda de vestir
comprende una tela tejida o de punto formada por hilos de
filamentos continuos de rayón, teniendo los hilos filamentos
externos a lo largo de la periferia del hilo y filamentos internos
en el interior del hilo. Un compuesto ignifugante curado y basado
en fósforo está fijado duraderamente a los filamentos e imparte a la
tela propiedades ignifugantes. Los filamentos externos de los hilos
tienen un contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los
filamentos internos.
En otro aspecto, la presente invención
proporciona un método de tratamiento de un producto textil para
impartir propiedades ignifugantes, que comprende los pasos de:
proporcionar una tela formada por hilos de filamentos continuos de
rayón, teniendo los hilos filamentos externos a lo largo de la
periferia del hilo y filamentos internos en el interior del hilo;
dirigir la tela hacia y a través de un baño de fulardeo que contiene
un compuesto ignifugante basado en fósforo; comprimir la tela con
un primer juego de rodillos cooperantes para forzar el compuesto
ignifugante al interior de la tela e impregnar los hilos de la tela;
comprimir subsiguientemente la tela con un segundo juego de
rodillos cooperantes para efectuar un segundo forzamiento del
compuesto ignifugante al interior de la tela e impartir una
impregnación adicional de los hilos de la tela con el compuesto
ignifugante de tal manera que los filamentos externos de los hilos
tengan un contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los
filamentos internos; y curar el compuesto ignifugante sobre la tela
para volverlo insoluble y fijado de modo duradero a la tela.
Una vez descrita la invención en términos
generales, se hará a continuación referencia a los dibujos adjuntos,
que no están trazados necesariamente a escala, y en los cuales:
Fig. 1 es una vista esquemática lateral de un
proceso de tratamiento ignifugante de acuerdo con una realización
de la presente invención, que ilustra una técnica de
inmersión-prensado,
inmersión-prensado en un solo baño que contiene un
compuesto de hidroximetil-fosfonio seguido por un
proceso de curado térmico;
Fig. 2 es una vista esquemática lateral de un
proceso de tratamiento ignifugante de acuerdo con una segunda
realización de la presente invención, que ilustra una técnica de
inmersión-prensado,
inmersión-prensado en dos baños separados,
conteniendo cada uno un compuesto de
hidroximetil-fosfonio seguido por un proceso de
curado al amoniaco;
Fig. 3 es un corte transversal de una tela
formada por hilos de filamentos continuos de rayón tratados de
acuerdo con realizaciones de la presente invención; y
Fig. 4 es una vista en corte transversal con un
aumento mayor de una porción de la tela de Fig. 3 que muestra un
solo hilo e indica varias localizaciones en el interior del hilo que
fueron muestreadas y testadas respecto al contenido porcentual de
fósforo.
La presente invención se describirá a
continuación con mayor detalle con referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales están representadas algunas, pero no todas
las realizaciones de la invención. De hecho, la invención puede
materializarse de muchas formas diferentes y no debería considerarse
como limitada a las realizaciones expuestas en esta memoria; en
lugar de ello, estas realizaciones se proporcionan a fin de que esta
descripción satisfaga los requisitos legales aplicables. Los
números iguales se refieren en todo momento a elementos iguales.
Los productos textiles y las telas descritas en
esta memoria comprenden filamentos continuos de rayón. Como se
utiliza en esta memoria, el término "rayón" hace referencia a
fibra de celulosa regenerada producida por cualquiera de numerosos
procesos existentes que implican conversión química de la celulosa
en una forma soluble, extrusión a través de una hilera para formar
filamentos, y finalmente solidificación. Ejemplos no limitantes
incluyen rayón de viscosa, rayón de módulo húmedo alto, rayón de
cupramonio y rayón saponificado de acetato. Se incluyen también
fibras textiles celulósicas producidas por un proceso con
disolvente, tales como Lyocell y Tencel®. Se incluye también rayón
Polinosic, que tiene un grado de orientación muy alto, conseguido
como resultado de estiramiento muy elevado (hasta 300%) durante el
procesamiento. Los filamentos de rayón Polinosic tienen una
estructura fibrilar singular, resistencia elevada en seco y en
húmedo, elongación baja (8 a 11%), retención de agua relativamente
baja y módulo húmedo muy alto.
Los productos textiles de la presente invención
se producen a partir de hilos formados por rayón en filamentos
continuos, en oposición a los meollares producidos a partir de rayón
de fibra en mechón. Los filamentos que constituyen un hilo de rayón
de filamento continuo se extienden generalmente paralelos unos a
otros en toda la longitud del hilo y tienden a empaquetarse o
arracimarse estrechamente unidos. Los hilos de rayón de filamentos
continuo utilizados en la presente invención tienen preferiblemente
torsión muy baja, típicamente desde 0 a no más de 3 tpi (vueltas
por pulgada) (1 pulgada = 2,54 cm). Típicamente, las telas están
formadas por hilos de un solo cabo, aunque para algunas
construcciones de tela pueden utilizarse hilos doblados.
Con referencia a Fig. 1, se ilustra un proceso
de tratamiento ignifugante (10) de acuerdo con una realización de
la presente invención. Una tela (12) formada por hilos de rayón en
filamento continuo se dirige desde una fuente de suministro (no
representada), tal como una bobina de tela, y se alimenta alrededor
de rodillos o dispositivos similares conduciéndola a un baño de
fulardeo (14) que contiene una composición de tratamiento
retardante (sic) basada en fósforo. La composición de tratamiento
contiene una composición de hidroximetil-fosfonio,
tal como un baño de THP, THPOH, o precondensado
THPOH-urea. A medida que la tela (12) avanza a lo
largo del baño de fulardeo (14), la misma se satura con la
composición de tratamiento y pasa luego a través de un
estrechamiento entre un primer par cooperante de rodillos (16) que
prensan la tela y fuerzan la composición de tratamiento al interior
de la tela. En la realización que se muestra en Fig. 1, la tela se
mantiene sumergida en la solución de tratamiento después del
tratamiento de inmersión-prensado inicial y se
satura de nuevo concienzudamente con la composición de tratamiento.
La tela pasa luego a través del estrechamiento de un segundo par de
rodillos cooperantes (18) que prensan de nuevo la tela y fuerzan la
composición de tratamiento al interior de la misma. La tela emerge
luego del baño de fulardeo (14) y se dirige a una operación de
curado. En una realización alternativa (no representada), los
rodillos (16), (18) pueden estar localizados por encima de la
superficie de la solución de tratamiento en el baño de fulardeo y
la tela (12) puede dirigirse por uno o más rodillos de guía de tal
manera que aquella se sumerja repetidamente en el baño de fulardeo
(14) para sufrir los dos tratamientos sucesivos de
inmersión-prensado. En cualquier caso, durante el
proceso de tratamiento se añade a los filamentos continuos de rayón
una primera cantidad del compuesto de
hidroximetil-fosfonio basada en el primer
tratamiento de inmersión-prensado, y se añade una
segunda cantidad del compuesto de
hidroximetil-fosfonio a los filamentos continuos de
rayón basada en el segundo tratamiento de
inmersión-prensado.
En la realización que se muestra en Fig. 2, el
proceso de tratamiento ignifugante (110) se lleva a cabo en dos
baños de fulardeo (114) y (114') separados dispuestos sucesivamente.
Si bien los dos baños de fulardeo podrían contener la misma
composición de tratamiento, esta realización permite tratar la tela
con dos composiciones de tratamiento diferentes, que difieren en
concentración, composición, o ambas cosas. En la realización
representada, los rodillos (116) del primer baño de fulardeo (114)
y los rodillos (118) del segundo baño de fulardeo (114') están
sumergidos en la solución de tratamiento. En una realización
alternativa (no representada), los rodillos (116) y (118) pueden
estar localizados por encima de la superficie de la solución de
tratamiento en el baño de fulardeo y la tela (112) puede sumergirse
en la solución de tratamiento por el uso de
rodillos-guía sumergidos.
Después que la tela se ha sometido al proceso de
inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la presente invención, la
adición del compuesto de hidroximetil-fosfonio se
cura de tal modo que el mismo se vuelve insoluble y queda fijado
duraderamente en los filamentos continuos de rayón, haciendo la tela
ignífuga. Fig. 1 ilustra un horno 20 que cura la composición de
tratamiento por exposición a calor. La tela tratada (22) puede
someterse luego a pasos subsiguientes de acabado de la tela de
manera convencional. Fig. 2 ilustra un proceso de curado al
amoniaco que hace pasar la tela (112) a través de una cámara de
amoniaco (120) para exponer la composición sin curar a amoniaco
gaseoso, lo que da lugar a una reacción que cura o polimeriza la
composición de tratamiento. Fig. 2 ilustra adicionalmente una
cámara de neutralización (121) que neutraliza la tela
subsiguientemente al curado de la adición de la solución de
hidroximetil-fosfonio. La tela puede dirigirse
después de ello a través de una o más operaciones adicionales (no
representadas) tales como lavado, etc. Subsiguientemente, la tela
se dirige a través de un secador o marco tensor (no representado),
que seca la tela. La tela ignífuga curada y seca (122) puede
recogerse luego convenientemente para uso subsiguiente.
El ejemplo no limitante que sigue se proporciona
para ilustrar un proceso de tratamiento ejemplar.
\vskip1.000000\baselineskip
Se llena un primer baño de fulardeo con una
solución de tratamiento que contiene 150 libras (68 kg) de
precondensado THPOH-urea (Guardex
FR-TP, 75% de sólidos, de Guardex Inc., Thomasville,
NC), 9 libras (4 kg) de agente humectante (Guardex
WT-TPS) y 140 libras (63,5 kg) de agua. Se llena un
segundo baño de fulardeo con una solución de tratamiento de
composición idéntica al primer baño de fulardeo. Se fulardea tela de
punto con urdimbre de rayón en filamentos (7,0 onzas por yarda
cuadrada (237,66 g/m^{2})) a través de los dos baños de fulardeo
en sucesión, alcanzando 27,4% de sólidos añadidos en peso después
del segundo tratamiento de inmersión-prensado. La
tela impregnada se expone a amoniaco gaseoso por paso a través de
dos cámaras de amoniaco gaseoso sucesivas. Las temperaturas de las
cámaras se mantuvieron a 85 hasta 130ºFF (29-54ºC)
para asegurar la reacción completa del precondensado THPOH/urea con
el amoniaco, formando un polímero
THPOH/urea-NH_{3} insoluble dentro de los hilos
que formaban la tela. La tela tratada se somete luego a
post-lavado a lo ancho por paso a través de uno o
más baños que contienen peróxido para insolubilizar el ignifugante
que contiene fósforo. A continuación, se neutraliza la tela. La
tela se coloca luego sobre un marco tensor y se seca.
\newpage
La adición de 27,4% de aditivos en peso
alcanzada por este proceso es considerablemente mayor que los
niveles alcanzados utilizando el proceso de tratamiento en un solo
paso utilizado convencionalmente para las telas formadas a partir
de hilos de algodón. Cuando se sometió la misma tela a un solo
tratamiento de inmersión-prensado, alcanzó sólo un
15% de adición. Las telas de acuerdo con la presente invención
pueden contener convenientemente el polímero insoluble curado que
contiene fósforo en los niveles de adición alcanzados por el proceso
de la presente invención sin efectos adversos sobre las propiedades
de la tela. El polímero insoluble curado adhiere los filamentos del
interior del hilo unos a otros, pero no afecta de modo indeseable a
la suavidad, flexibilidad, o propiedades hidrófilas de absorción
rápida de la tela. El análisis de la tela tratada por este proceso
revela también que la distribución del compuesto que contiene
fósforo dentro de los hilos de la tela es claramente diferente de
la distribución alcanzada utilizando un proceso convencional de
tratamiento en un solo paso.
Fig. 3 es una vista en corte transversal de una
tela formada por hilos de rayón en filamento continuo que se ha
sometido al proceso de tratamiento de la presente invención. Fig. 4
es una vista en corte transversal con mayor aumento que muestra los
filamentos individuales de un solo hilo. Los números 1 a 7 en Fig. 4
representan las localizaciones de filamentos individuales en donde
se tomaron muestras para análisis del contenido porcentual de
fósforo (%P). Los números 1 a 4 identifican cuatro filamentos
localizados en la periferia exterior del hilo. Los números 5 a 7
identifican tres filamentos localizados en el interior o núcleo del
hilo. Para cada una de las localizaciones de los filamentos 1 a 7,
se realizaron dos análisis, uno en la superficie del filamento,
indicado por "A" y otro en el interior o núcleo del filamento
individual, indicado por "B". Estas localizaciones se
representan por los puntos que se muestran en los filamentos
respectivos.
La Tabla 1 siguiente es un cuadro que muestra
los valores de %P tomados de estos análisis.
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\vskip1.000000\baselineskip
Para comparación, se realizaron tests similares
sobre varias muestras de tela, a saber: la tela de filamentos
continuos de rayón sometida a un solo proceso de
inmersión-prensado (Tabla 2); una tela formada por
hilos de rayón de fibra en mechón hiladas sometidos al proceso
inmersión'' inmersión-prensado (sic) de la presente
invención (Tabla 3); hilos de rayón de fibras en mechón hiladas
sometidos al proceso de inmersión-prensado simple
(Tabla 4); hilos de algodón de fibras en mechón hiladas sometidos al
proceso de inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la presente invención (Tabla
5); e hilos de algodón de fibras en mechón hiladas sometidos al
proceso de inmersión-prensado simple (Tabla 6). Las
telas testadas para las Tablas 2-6 tenían
generalmente deniers, recuentos de hebras y patrones de ligamento
comparables, comparadas con la tela de la Tabla 1, y la totalidad
de las seis telas se trataron en la misma solución de compuesto de
hidroximetil-fosfonio. Para facilidad de
comparación, la Tabla 7 combina el valor medio para la totalidad de
los seis tests.
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\vskip1.000000\baselineskip
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\vskip1.000000\baselineskip
Como se indica por una comparación de los datos
de las Tablas 1 y 2, los hilos de filamento continuo de rayón
tienen un %P de adición de aproximadamente 2,1 (promedio de 2,1,
2,0, 1,9 y 2,3) después de un proceso de
inmersión-prensado simple, y tienen un %P de adición
de aproximadamente 4,4 (promedio de 5,1, 5,5, 3,2 y 3,9) después
del proceso de inmersión-prensado,
inmersión-prensado, un aumento de aproximadamente
113%. Este aumento de 2,1 a 4,4 era inesperado, dado que los
procesos estándar de inmersión-prensado simple
proporcionan ganancias decrecientes a medida que el material se va
saturando. En comparación, la tela de rayón hilado exhibía los
resultados esperados en donde el fósforo adicional añadido a la tela
como resultado de dos tratamientos sucesivos de
inmersión-prensado era comparativamente menor. El
análisis de los datos de las Tablas 3 y 4 para los hilos de rayón
hilado revela que el %P se incrementaba desde un promedio de 4,85 a
6,05, un aumento de sólo 25%.
Adicionalmente, los datos de los tests revelaban
que el proceso de tratamiento de la presente invención daba como
resultado una distribución notablemente diferente del fósforo dentro
del hilo de la tela en comparación con el proceso de
inmersión-prensado simple. Para las telas de rayón
de filamentos continuos sometidas al proceso de
inmersión-prensado simple de la técnica anterior, la
Tabla 2 revela que el contenido de fósforo de los filamentos en la
superficie del hilo no era significativamente diferente del de los
filamentos en el interior del hilo. Sin embargo, la tela de rayón
de filamentos continuos sometida al proceso
inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la presente invención tenía
una adición significativamente mayor de fósforo en los filamentos
externos del hilo en comparación con los filamentos internos. Más
específicamente, la Tabla 1 muestra que los filamentos externos del
hilo tratado de acuerdo con el proceso de la presente invención
tenían un %P de 5,3, que era más de 40% mayor que el promedio de %P
para los filamentos internos (%P de 3,55). Como se observa por la
Tabla 2, después de un proceso simple de
prensado-inmersión, los filamentos externos e
internos del hilo no diferían significativamente en contenido de
fósforo. Los hilos de rayón de filamentos continuos procesados con
el proceso de tratamiento ignifugante de la presente invención se
caracterizan porque los filamentos externos del hilo tienen un
contenido de fósforo notablemente mayor que los filamentos internos
del hilo. Preferiblemente, los filamentos externos a lo largo de la
periferia del hilo tienen un contenido de fósforo que es al menos
25% mayor que el de los filamentos internos del hilo, y más
preferiblemente al menos 40% mayor.
Para confirmar adicionalmente la importancia del
segundo proceso de inmersión-prensado del proceso de
tratamiento ignifugante de la presente invención, se recogieron
datos de rigidez para determinar el efecto sobre la rigidez que
proporciona la adición de hidroximetil-fosfonio. La
Tabla 8 siguiente proporciona datos de rigidez para cada una de las
seis telas testadas. Los tests de rigidez se realizaron de acuerdo
con el proceso de la especificación de la American Society for
Testing and Materials (ASTM) D 1388, opción A por el Método de Caída
en Voladizo en un ángulo de 45 grados. El procedimiento de test
ASTM D1388 se incorpora como referencia en esta memoria. El valor
de rigidez se consigna en pulgadas (y cm), indicando los valores más
altos una rigidez mayor. La rigidez se midió tanto en la dirección
de la trama como en la dirección de la urdimbre, y los resultados
enumerados a continuación representan cada uno el valor medio de
cinco puntos de datos. Una rigidez mayor es indicativa por regla
general de un tratamiento ignifugante más eficaz de las telas.
La Tabla 8 refleja la expectativa general de que
la rigidez tanto en la dirección de la urdimbre como en la de la
trama para cada uno de los tres tipos de telas aumentaría desde el
proceso de inmersión-prensado de la técnica
anterior al proceso inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la presente invención. Sin
embargo, se observó que para el espécimen de tela particular
testado, la rigidez en la dirección de la trama aumentaba
significativamente más por el proceso de
inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la invención en comparación
con el tratamiento de inmersión-prensado simple.
Esta diferencia en rigidez en la dirección de la urdimbre y la
dirección de la trama no era de esperar. El proceso de
inmersión-prensado,
inmersión-prensado de la presente invención
proporciona propiedades ignifugantes satisfactorias en tanto que
tiene una rigidez global (valor medio de la rigidez en la dirección
de la urdimbre y la rigidez en la dirección de la trama) que es
menor que las telas de algodón hilado que han sufrido un proceso de
inmersión-prensado simple, y que es generalmente
comparable al algodón hilado que ha sufrido un proceso de
inmersión-prensado simple.
Las telas de hilos de rayón de filamento
continuo, debido a la naturaleza filamentosa, son muy adecuadas para
ciertas capas de prendas de vestir, tales como ropa interior o
vestidos de sala limpia, por ejemplo. Dichas prendas exhiben
propiedades hidrófilas y baja fricción que proporcionan una
"segunda piel" confortable u otra prenda de vestir que está
directamente en contacto con la piel del usuario. Es importante que
tales prendas internos tengan propiedades adecuadas de resistencia
a la llama, particularmente para uso en ciertas aplicaciones tales
como la lucha contra incendios y las aplicaciones militares. Las
telas de hilo de filamento continuo de rayón tratadas por los
procesos de tratamiento ignifugante de la presente invención son muy
adecuadas para dichas prendas de vestir, y son significativamente
más cómodas y de producción más económica que prendas de vestir
ignifugantes similares hechas de KEVLAR® o NOMEX®.
Los productos textiles tratados por el proceso
de tratamiento ignifugante de las realizaciones de la presente
invención exhiben propiedades ignifugantes que cumplen o superan la
especificación de eficiencia ASTM F 1506-98 para
resistencia al fuego de materiales textiles para uso en ciertas
aplicaciones. La descripción de la especificación ASTM F
1506-98 se incorpora como referencia en esta
memoria. De modo más específico, los productos textiles de hilo de
filamentos continuos de rayón tratados por el proceso de tratamiento
ignifugante de las realizaciones de la presente invención
satisfacen los requerimientos de inflamabilidad de la especificación
ASTM F 1506-98, sea inicialmente o después de 25
lavados o limpiezas en seco, cuando se testan de acuerdo con FTMS
191A, método 5903.1. El ensayo FTMS 191A, método 5903.1, fue
adoptado en la especificación ASTM D 6413-99 (véase
la sección 5.4 de ASTM D 6413-99) para un método
de test estándar para resistencia al fuego de productos textiles
(test vertical), cuya descripción se incorpora como referencia en
esta memoria. El proceso de tratamiento ignifugante de diversas
realizaciones de la presente invención se utiliza para tratar
tejidos de lanzadera de hilos de filamentos continuos de rayón a
fin de que los tejidos de lanzadera cumplan con los requisitos de
inflamabilidad de la Tabla 1 de ASTM F 1506-98.
La tela ignífuga de la presente invención puede
utilizarse también en una diversidad de aplicaciones no relacionadas
con prendas de vestir en las que se desea mejorar la resistencia de
los artículos a la combustión. Por ejemplo, la tela puede
utilizarse como capa de barrera en colchones, muelles, cojines,
almohadas, edredones y muebles tapizados, sea como cubierta
exterior o cutí, o como capa inferior protectora bajo una capa
exterior de tela de tapicería. Las telas pueden emplearse
ventajosamente en productos de este tipo para mejorar la resistencia
a la llama a fin de satisfacer las normas gubernamentales en
cuanto a inflamabilidad.
Adicionalmente, los productos textiles de
acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención pueden
utilizarse como prendas que requieren alta visibilidad por razones
de seguridad. Los productos textiles tratados por el proceso de
tratamiento ignifugante de las realizaciones de la presente
invención pueden incluir también tintes que cumplen o superan los
requisitos de eficiencia estipulados en la American National
Standard for High-Visibility Safety Apparel and
Headwear standard ANSI/ISEA 107-2004, que se
incorpora como referencia en esta memoria. El tinte se aplica al
producto textil para definir una cromaticidad, luminancia, solidez
de color, y/o coeficiente de retrorreflexión mínimo (para material
retrorreflectivo o de eficiencia combinada de Nivel 1) que cumple
con los requisitos respectivos de ANSI/ISEA
107-2004.
Muchas modificaciones y otras realizaciones de
la invención expuesta en esta memoria serán ideadas por un experto
en la técnica a la que se refiere la invención aprovechando la
doctrina presentada en las descripciones que anteceden y los
dibujos asociados. Por consiguiente, debe entenderse que la
invención no está limitada a las realizaciones específicas
descritas, y que las modificaciones y otras realizaciones deben
considerarse incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones
adjuntas. Aunque se emplean en esta memoria términos específicos,
los mismos se utilizan en un sentido genérico y descriptivo
únicamente, y no a fines de limitación.
Claims (16)
1. Un producto textil que tiene propiedades
ignifugantes, comprendiendo dicho producto textil una tela formada
por hilos de filamentos continuos de rayón, teniendo los hilos
filamentos externos a lo largo de la periferia del hilo y
filamentos internos en el interior del hilo, un compuesto
ignifugante basado en fósforo y curado fijado de modo duradero a
los filamentos y que imparte propiedades ignifugantes a la tela, y
en donde los filamentos externos de los hilos tienen un contenido
de fósforo que es al menos 25% mayor que los filamentos
internos.
2. Un producto textil de acuerdo con la
reivindicación 1, en donde los filamentos externos tienen un
contenido de fósforo que es al menos 40% mayor que los filamentos
internos.
3. Un producto textil de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, en el cual los filamentos continuos de rayón
son rayón de viscosa.
4. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual el compuesto
ignifugante curado basado en fósforo es un compuesto de
hidroximetil-fosfonio.
5. Un producto textil de acuerdo con la
reivindicación 4, en el cual el compuesto de
hidroximetil-fosfonio se cura al amoniaco.
6. Un producto textil de acuerdo con la
reivindicación 4, en el cual el compuesto curado de
hidroximetil-fosfonio se cura por
calentamiento.
7. Un producto textil de acuerdo con la
reivindicación 4, en el cual el compuesto curado de
hidroximetil-fosfonio es un polímero insoluble
derivado de THPOH y está presente en la tela en un nivel de adición
de al menos 20% en peso de la tela.
8. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en el cual los filamentos
externos de los hilos están adheridos unos a otros por dicho
compuesto ignifugante insoluble curado.
9. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual la tela es un
tejido de lanzadera o un género de punto fabricado en forma de una
prenda de vestir.
10. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual la tela es un
tejido de lanzadera formado por hilos entretejidos de urdimbre y de
trama, y en el cual la tela tiene una rigidez en voladizo conforme
a ASTM D 1388 opción A que es al menos 25% mayor en la dirección de
la trama que en la dirección de la urdimbre.
11. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que ha sido teñido con
un tinte que imparte a la tela una cromaticidad y luminancia que
cumplen con los requisitos estándar de eficiencia de ANSI/ISEA
107-2004.
12. Un producto textil de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 en forma de una tela de
cubierta de colchón para aplicación a un colchón.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Un método de tratamiento de un producto
textil para impartir propiedades ignifugantes, comprendiendo dicho
método los pasos de:
- \quad
- proporcionar una tela formada por hilos de filamentos continuos de rayón, teniendo los hilos filamentos externos a lo largo de la periferia del hilo y filamentos internos en el interior del hilo,
- \quad
- dirigir la tela hacia y a través de un baño de fulardeo que contiene un compuesto ignifugante basado en fósforo,
- \quad
- comprimir la tela con un primer juego de rodillos cooperantes para forzar el compuesto ignifugante al interior de la tela e impregnar los hilos de la tela,
- \quad
- subsiguientemente, comprimir la tela con un segundo juego de rodillos cooperantes para efectuar un segundo forzamiento del compuesto ignifugante al interior de la tela e impartir una impregnación adicional de los hilos de la tela por el compuesto ignifugante de tal modo que los filamentos externos de los hilos tengan un contenido de fósforo que es al menos 25% mayor que los filamentos internos; y
- \quad
- curar el compuesto ignifugante sobre la tela para hacerlo insoluble y fijado duraderamente a la tela.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Un método de acuerdo con la reivindicación
13, en el cual el compuesto ignifugante basado en fósforo es un
compuesto de hidroximetil-fosfonio y en el cual el
paso de curado produce un polímero insoluble que está presente
sobre la tela a un nivel de adición de al menos 20% en peso de la
tela.
15. Un método de acuerdo con la reivindicación
13 ó 14, en el cual el paso de curado comprende hacer pasar la tela
a través de una cámara de amoniaco gaseoso y exponer la tela
impregnada a amoniaco gaseoso.
16. Un método de acuerdo con la reivindicación
13 ó 14, en el cual el paso de curado comprende calentar la
tela.
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