ES2334645T3 - Producto de cierre realizado a partir de resina sintetica resistente a la hidrolisis. - Google Patents
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Abstract
Cierre de cremallera (1) realizado a partir de una resina sintética, que comprende un par de cintas de soporte (3) y unos elementos de acoplamiento (4) fijados a unos bordes de dichas cintas de soporte (3), en el que dichas cintas de soporte (3) y dichos elementos de acoplamiento (4) están realizados a partir de un material de resina sintética que contiene una bis-carbodiimida en calidad de agente estabilizante hidrolítico y dichos elementos de acoplamiento son unos elementos de acoplamiento continuos en forma de espira o en zigzag.
Description
Producto de cierre realizado a partir de resina
sintética resistente a la hidrólisis.
La presente invención se refiere a un cierre
realizado a partir de resina sintética, producto que presenta una
resistencia excelente al calor húmedo y resistencia a la hidrólisis.
Más particularmente, la presente invención se refiere a cierres
reciclables de resina sintética, tales como cierres de cremallera de
resina sintética, productos que presentan una durabilidad excelente
frente al calor húmedo y son capaces de mantener el estado estable
de acoplamiento sin experimentar un deterioro de la resistencia aun
cuando se dejen repetidas veces en una atmósfera de elevada
temperatura y elevada humedad.
La mayor parte de las prendas tales como las
prendas de trabajo empleadas hasta el momento en una zona estéril
de una fábrica farmacéutica y las empleadas en hospitales, lugares
de servicios médicos, instalaciones de enfermería y similares es
desechable. Puesto que se deshace de estas prendas por incineración
como si fuesen desechos industriales después de usadas, la
conveniencia de reutilizar estas prendas ha llegado a ser reconocida
de forma entusiasta año tras año desde los puntos de vista de la
contaminación medioambiental y el ahorro de recursos.
Para reutilizar estos productos en los lugares
de trabajo antes citados, las prendas deben ser lavadas y sometidas
cada día a tratamiento en autoclave (120-130ºC x 30
minutos) con vapor a elevada temperatura y elevada presión como
tratamiento de esterilización. Por lo tanto, los productos que
emplean las fibras largas convencionales de poliéster sufren
fácilmente hidrólisis por el tratamiento repetido y el resultado es
un deterioro de su resistencia.
En los últimos años, se han desarrollado fibras
de poliéster provistas de una resistencia excelente a la hidrólisis.
Como resultado, la durabilidad del género de un producto tejido y/o
tricotado frente al calor húmedo ha mejorado considerablemente, y
en las circunstancias actuales es posible proporcionar prendas que
pueden reutilizarse en las condiciones citadas.
No obstante, los problemas citados rigen también
para los cierres fijados a las prendas. Por ejemplo, un cierre de
cremallera realizado a partir de resina sintética sufrirá deterioro
en aproximadamente 50 tandas de tratamiento en autoclave debido a
la hidrólisis y de esta forma ya no podrá seguir utilizándose.
Específicamente, en el caso de los elementos de acoplamiento de
poliéster, por ejemplo, su deterioro debido a la hidrólisis con
vapor a elevada temperatura y tratamiento en autoclave procede
durante su uso repetido por un periodo relativamente corto. Por
consiguiente, pueden producirse grietas, fallos, fenómenos de
fractura en forma de fibras y defectos similares en las partes de
acoplamiento (cabezas) de los elementos de acoplamiento, provocando
con ello un deterioro de su resistencia. Con el tiempo, el estado
de acoplamiento de los elementos de acoplamiento se perderá y el
producto ya no funcionará como cierre. Por otra parte, en el caso de
elementos de acoplamiento realizados a partir de nilón, si bien
gozan de la ventaja de sufrir apenas deterioro de resistencia,
presentan el problema de sufrir una decoloración hacia el marrón
con el vapor a elevada temperatura. Muchas de las prendas
mencionadas incluyen cierres de cremallera, véase por ejemplo la
patente US nº 6.230.373 B.
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Por lo tanto, un objetivo fundamental de la
presente invención es proporcionar un cierre de cremallera de
resina sintética que exhiba una durabilidad excelente frente al
calor húmedo y sea capaz de mantener el estado estable de
acoplamiento sin sufrir deterioro de resistencia, decoloración,
etc., aun cuando se someta repetidas veces a la atmósfera de
elevada temperatura y elevada humedad.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un cierre de cremallera de resina sintética reciclable
provisto de una resistencia excelente tanto al calor húmedo como a
la hidrólisis.
Para alcanzar los objetivos citados
anteriormente, el modo fundamental de la presente invención
proporciona un elemento cooperante realizado a partir de resina
sintética que comprende una parte de fijación y una parte de
acoplamiento, elemento que está caracterizado porque por lo menos la
parte de acoplamiento antes citada está realizada a partir de una
resina sintética resistente a la hidrólisis. La expresión "parte
de fijación" tal como se emplea en la presente se refiere a una
parte a la cual está fijada una parte de acoplamiento o una parte
destinada a emplearse para fijación a otros productos, tal como una
cinta de soporte de un cierre de cremallera. Y la expresión
"parte de acoplamiento" tal como se emplea en la presente se
refiere a partes tales como los elementos de acoplamiento de un
cierre de cremallera.
Preferentemente, el material de resina sintética
resistente a la hidrólisis mencionada anteriormente es poliéster
que lleva un agente estabilizante hidrolítico a base de carbodiimida
incorporado en el mismo.
De acuerdo con una primera forma de realización
de la presente invención, se proporciona un cierre de cremallera
realizado a partir de una resina sintética provisto de un par de
cintas de soporte y elementos de acoplamiento fijados a los bordes
de las cintas de soporte donde las cintas de soporte y los elementos
de acoplamiento están realizados a partir de un material de resina
sintética que contiene una bis-carbodiimida en
calidad de agente estabilizante hidrolítico y dichos elementos de
acoplamiento son elementos de acoplamiento continuos de forma
helicoidal o en zigzag.
En el caso de comprender el cierre de cremallera
hilos de coser para la fijación de los elementos de acoplamiento a
las cintas de soporte y/o cordones de núcleo que se extienden
insertados a través de los elementos de acoplamiento individuales
en su dirección longitudinal, los hilos de coser y/o los cordones de
núcleo pueden estar realizados a partir de material de resina
sintética que contiene una bis-carbodiimida como
agente estabilizante hidrolítico.
Además, en el cierre de cremallera del tipo
provisto de elementos de tope superiores e inferiores previstos
respectivamente en los extremos superiores e inferiores de las filas
de elementos de acoplamiento, los elementos de tope superiores e
inferiores pueden estar realizados a partir de material de resina
sintética que contiene una bis-carbodiimida como
agente estabilizante hidrolítico como en el caso de las demás partes
constitutivas anteriormente citadas.
En el cierre de cremallera del tipo separable
que está provisto de un separador de caja y clavija y un par de
elementos laminares de refuerzo que están fijados a las partes
extremas inferiores de las cintas de soporte pero carecen de
elemento de tope inferior, el separador de caja y clavija y los
elementos laminares de refuerzo pueden estar realizados a partir de
un material de resina sintética que contiene una
bis-carbodiimida como agente estabilizante
hidrolítico como en el caso de las demás partes constitutivas
anteriormente citadas.
En una forma de realización preferida, en
cualquiera de los casos mencionados anteriormente un cierre de
cremallera presenta sustancialmente todas sus partes constitutivas
realizadas a partir del mismo tipo o sistema químico de material. A
propósito, el propio cursor puede estar fabricado de material
metálico, etc., y no presenta problema en lo que concierne a la
resistencia a la hidrólisis. Cuando se tiene en consideración el
reciclaje, no obstante, el cursor puede estar realizado a partir
del mismo tipo químico de material de resina sintética que las
demás partes constitutivas mencionadas anteriormente.
Puesto que los cierres de resina sintética de
acuerdo con la presente invención, tales como cierres de cremallera
de resina sintética, están realizados a partir de una resina
sintética resistente a la hidrólisis, particularmente poliéster que
contiene un agente estabilizante hidrolítico a base de carbodiimida
incorporado en ella, exhiben una durabilidad excelente frente al
calor húmedo y son capaces de mantener el estado estable de
acoplamiento durante un largo periodo sin sufrir un deterioro de
resistencia y degradación del material debidas a la hidrólisis,
particularmente un cambio de la forma de la parte de acoplamiento, y
de asegurar el estado estable de la cinta a la cual está fijada la
parte de acoplamiento, aun cuando se someta repetidas veces a una
atmósfera de elevada temperatura y elevada humedad. Además, cuando
los hilos de coser están fabricados también de un material de
resina sintética resistente a la hidrólisis, es posible proporcionar
un cierre de resina sintética que apenas incurre en rotura de los
hilos de coser. En el caso del cierre de cremallera, cuando los
hilos de núcleo están fabricados también de un material de resina
sintética resistente a la hidrólisis, el estado de fijación de los
elementos de acoplamiento deviene más estable. Por consiguiente,
pueden emplearse ventajosamente como cierres destinados a fijarse a
prendas tales como las prendas de trabajo para ser empleadas en la
zona estéril de una fábrica farmacéutica y las que se emplean en
hospitales, lugares de servicios médicos, instalaciones de
enfermería, y similares que se someten repetidamente a tratamientos
de esterilización con vapor a elevada temperatura y elevada
presión.
Cuando todas las partes constitutivas de los
cierres están fabricadas de material de resina sintética resistentes
a la hidrólisis sustancialmente idénticas, son reciclables y
contribuyen enormemente a la conservación del medio ambiente de la
tierra y a la utilización efectiva de los recursos. Además, puesto
que las materias primas para las partes constitutivas están
unificadas, es relativamente fácil recuperar los cierres desechados
y los materiales plásticos desechados.
Otros objetivos, características y ventajas de
la invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción leída conjuntamente con los dibujos, en los cuales:
la Figura 1 es una vista en planta que muestra
una forma básica de un cierre de cremallera realizado a partir de
una resina sintética resistente a la hidrólisis de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 2 es una vista en planta que muestra
otra forma del cierre de cremallera realizado a partir de una
resina sintética resistente a la hidrólisis de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 3 es una vista en planta que muestra
otra forma todavía del cierre de cremallera realizado a partir de
una resina sintética resistente a la hidrólisis de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 4 es una vista en planta parcialmente
recortada que muestra otra forma del cierre de cremallera realizado
a partir de una resina sintética resistente a la hidrólisis de
acuerdo con la presente invención;
la Figura 5 es una vista en planta parcial de un
elemento de acoplamiento helicoidal provisto de cordón de
núcleo;
la Figura 6 es una vista en sección parcial que
muestra un estado de fijación del elemento de acoplamiento
helicoidal provisto de un cordón de núcleo mostrado en la Figura 5 a
una cinta de soporte;
la Figura 7 es una vista en sección parcial que
muestra otro estado de fijación del elemento de acoplamiento
helicoidal provisto de un cordón de núcleo mostrado en la Figura 5 a
una cinta de soporte;
la Figura 8 es una vista en planta parcial de un
elemento de acoplamiento helicoidal desprovisto de cordón de
núcleo;
la Figura 9 es una vista en sección parcial que
muestra un estado de fijación del elemento de acoplamiento
helicoidal mostrado en la Figura 8 a una cinta de soporte;
la Figura 10 es una vista en planta parcial de
un elemento de acoplamiento en forma de zigzag;
la Figura 11 es una vista en sección parcial que
muestra un estado de fijación del elemento de acoplamiento en
zigzag mostrado en la Figura 10 a una cinta de soporte;
la Figura 12 es una gráfica que muestra los
resultados de medición de la resistencia a la tracción lateral de
una banda de cierre de cremallera de cierres de cremallera
producidos en el ejemplo de trabajo y en el ejemplo comparativo que
se describirán más adelante medida después de repetidos tratamientos
en autoclave (126ºC x 30 minutos);
la Figura 13 es una gráfica que muestra los
resultados de medición de la resistencia al deslizamiento durante
el movimiento de apertura de cierres de cremallera producidos en el
ejemplo de trabajo y en el ejemplo comparativo que se describirán
más adelante medida después de repetidos tratamientos en autoclave
(126ºC x 30 minutos); y
la Figura 14 es una gráfica que muestra los
resultados de medición de la resistencia al deslizamiento durante
el movimiento de cierre de cierres de cremallera producidos en el
ejemplo de trabajo y en el ejemplo comparativo que se describirán
más adelante medida después de repetidos tratamientos en autoclave
(126ºC x 30 minutos).
Los inventores de la presente invención, después
de realizar un estudio diligente del uso de los cierres de resina
sintética tales como cierres de cremallera de resina sintética,
cierres separables de resina sintética bajo una atmósfera de
elevada temperatura y elevada humedad, han hallado que los citados
cierres realizados a partir de una resina sintética resistente a la
hidrólisis, particularmente una resina sintética que contiene un
agente estabilizante hidrolítico a base de carbodiimida incorporado
en ella exhiben una durabilidad excelente frente al calor húmedo,
son capaces de mantener el estado estable de acoplamiento sin
producir tales defectos como el deterioro de la resistencia y
decoloración aun cuando se sometan repetidas veces a una atmósfera
de elevada temperatura y elevada humedad, cumplen con tales
características como propiedades mecánicas, resistencia al desgaste
y durabilidad para resistir la fricción debida al movimiento
deslizante que se esperan de los cierres durante un largo periodo
de tiempo, y son reciclables también. Como resultado se ha
perfeccionado la presente invención.
Específicamente, la idea técnica fundamental de
la presente invención consiste en fabricar las partes constitutivas
de los cierres con un material de resina sintética que exhiba una
resistencia excelente al calor húmedo y a la hidrólisis. Se prevé,
no obstante, que haya otras circunstancias en las que el propio
cursor debe ser fabricado de otra resina sintética o de un metal,
dependiendo de la función o construcción que se espere del cierre
de cremallera. En este caso, el cursor puede fabricarse del material
que la circunstancia exija. En el caso del cierre de cremallera que
emplee el cursor de esta descripción, es relativamente fácil
recuperar el cursor selectivamente del cierre de cremallera
desechado y los materiales plásticos desechados procedentes de la
cadena de producción pueden recuperarse totalmente.
Puesto que los cierres de resina sintética de
acuerdo con la presente invención exhiben una durabilidad excelente
frente al calor húmedo, son capaces de mantener el estado estable de
acoplamiento durante un largo periodo de tiempo sin producir una
degradación del material debida a la hidrólisis, particularmente un
cambio de la forma de las partes de acoplamiento tales como los
elementos de acoplamiento, y de asegurar el estado estable de la
cinta a la cual las partes de acoplamiento tales como los elementos
de acoplamiento están fijadas, aun cuando se sometan repetidas
veces a lavados y tratamientos en autoclave.
Cuando las partes constitutivas individuales del
cierre están fabricados del mismo tipo químico de resina sintética,
es posible proporcionar cierres reciclables realizados a partir de
material de resina sintética. Además, cuando las telas de las
prendas a las cuales están fijados los cierres están fabricadas de
resinas sintéticas del mismo tipo químico que los cierres, resulta
posible reciclar toda la prenda que lleva el cierre fijado a
ella.
Material de resina sintética resistente a la
hidrólisis empleada en la presente invención significa una resina
sintética que presenta un agente estabilizante hidrolítico
incorporado en ella. En calidad de la resina sintética, pueden
emplearse varias resinas sintéticas tales como poliéster,
policarbonato, una mezcla polimérica de policarbonato/poliéster y
nilón. Puesto que el poliéster se emplea corrientemente como materia
prima para las telas resistentes a la hidrólisis de las prendas, se
prefiere más un poliéster como el tereftalato de polietileno (PET) y
tereftalato de polibutileno (PBT) en términos de su posible
reciclado y características tales como propiedades mecánicas,
durabilidad para resistir la fricción debida al movimiento de
deslizamiento y la resistencia al desgaste que se esperan de
cualquier
cierre.
cierre.
En calidad de agentes estabilizantes
hidrolíticos, se emplean las bis-carbodiimidas
representadas por las fórmulas
R-N=C=N-R y
R-N=C=N-R'. En las fórmulas
anteriores, R y R' representan grupos alquilo
C_{4}-C_{20} substituidos o sin substituir,
grupos arilo substituidos o sin substituir, en los que las
substituciones son un átomo de halógeno, un grupo nitro, un grupo
amino, un grupo sulfonilo, un grupo hidroxilo, un grupo alquilo o un
grupo alcoxi, y donde R y R' pueden o no ser iguales. Como ejemplos
concretos de estos compuestos pueden citarse la
2,2',6,6'-tetraisopropildifenilcarbodiimida, una
bis-carbodiimida producida por la
Rhein-Chemie GmbH de Alemania y comercializada bajo
la marca de STABAXOL, y policarbodiimidas aromáticas tales como el
copolímero de
2,4-diisocianato-1,3,5-tris(1-metiletil)
con 2,6-diisopropildiisocianato y el homopolímero de
bencen-2,4-diisocianato-1,3,5-tris(1-metiletil).
Propiamente, un agente estabilizante hidrolítico puede añadirse al
material de resina sintética en una cantidad de aproximadamente 1 a
5% en peso, preferentemente de 1,5 a 2,5% en peso.
El agente estabilizante hidrolítico antes
mencionado se produce generalmente en forma de mezcla preliminar
hecha con una resina portadora y un agente estabilizante
hidrolítico. Por ejemplo, la mezcla preliminar puede comprende de
aproximadamente 70 a 98% en peso de una resina portadora y
aproximadamente de 2 a 30% en peso de un agente estabilizante
hidrolítico. La proporción más preferida es de un 15% en peso del
agente estabilizante hidrolítico con un 85% en peso de la resina
portadora. Se prefiere que la resina portadora sea del mismo tipo
químico que el material de resina sintética.
Pueden producirse monofilamentos o
multifilamentos mediante el amasado de chips de mezcla preliminar
que contienen el agente estabilizante hidrolítico y granzas de
resina sintética con fusión y extrusión de la mezcla resultante. Se
emplean para tejer y/o tricotar una cinta de soporte de cierre de
cremallera y fabricar hilos de coser y cordones de núcleo de
acuerdo con la presente invención. Elementos de acoplamiento
helicoidales para un cierre de cremallera pueden fabricarse a
partir del monofilamento. Además, los elementos de acoplamiento
pueden formarse mediante moldeo por inyección.
A continuación, se describirán a continuación y
de manera específica los modos de realizar la presente invención en
las partes constitutivas de los cierres con referencia a los
distintos cierres que se muestran en los dibujos anexos.
La Figura 1 muestra un cierre de cremallera 1
que se emplea para abrir y cerrar la abertura de una prenda o bolso
e ilustra la forma de un producto que presenta seccionados los
extremos superiores e inferiores de bandas de cierre de cremallera
2 lateralmente apareadas. Las bandas de cierre de cremallera 2 están
constituidas por cintas de soporte 3 realizadas a partir de resina
sintética resistente a la hidrólisis y una fila de elementos de
acoplamiento (elementos de acoplamiento helicoidales) 4 realizada a
partir de resina sintética resistente a la hidrólisis fijada
firmemente a cada uno de los bordes longitudinales opuestos de las
cintas de soporte 3. Las cintas de soporte 3 están formadas por
tejedura y/o tricotaje de fibras de resina sintética resistente a
la hidrólisis, fabricadas a partir de una tele no tejida, o
realizadas a partir de una lámina de resina sintética resistente a
la hidrólisis. Se conocen varias formas de los elementos de
acoplamiento 4 tales como, por ejemplo, los del tipo obtenido
mediante moldeo por inyección de los elementos de acoplamiento
individuales y su fijación simultánea firmemente a los bordes de
las cintas de soporte, los elementos de acoplamiento continuos
tales como los elementos de acoplamiento helicoidales obtenidos
arrollando un monofilamento de resina sintética resistente a la
hidrólisis con la forma de una espira y los denominados elementos de
acoplamiento en zigzag obtenidos conectando alternamente y de forma
vertical en un dibujo zigzagueante en la dirección longitudinal las
partes dobladas en forma de la letra U en la dirección lateral en un
plano, y los elementos de acoplamiento moldeados por extrusión
obtenidos fijando las partes extremas opuestas de los elementos de
acoplamiento individuales por medio de moldeo por extrusión a los
dos cordones de unión separados (cordones de núcleo) tendidos
paralelamente en la dirección longitudinal con lo cual se forma un
elemento compuesto parecido a una escalera y doblando el elemento
compuesto en la forma de la letra U alrededor de su eje longitudinal
central. Estos ejemplos de distintos elementos de acoplamiento se
describirán más adelante con referencia a los dibujos pertinentes.
A continuación, los elementos de acoplamiento helicoidales que
incluyen un cordón de núcleo y un hilo de coser entre sus partes
constitutivas se describirán también a continuación haciendo
referencia a los dibujos pertinentes. La referencia numérica 5
designa un cursor que es capaz de deslizar a lo largo de las filas
opuestas de elementos de acoplamiento para establecer y romper el
acoplamiento de los elementos de acoplamiento.
Un cierre de cremallera 1a mostrado en la Figura
2 adopta la forma que presenta recortados los extremos superiores
de las dos bandas de cierre de cremallera 2. Difiere del cierre de
cremallera mostrado en la Figura 1 en el sentido de que un elemento
de tope inferior 6 está formado mediante la fusión de las partes
inferiores prescritas de las filas engranadas de elementos de
acoplamiento 4.
Un cierre de cremallera 1b mostrado en la Figura
3 difiere del cierre de cremallera mostrado en la Figura 1 en el
sentido de que unos elementos de tope superiores 7 están fijados
respectivamente a los extremos superiores de las filas de elementos
de acoplamiento 4b fijadas firmemente a las cintas de soporte 3b de
las bandas de cierre de cremallera 2b y un elemento de tope
inferior 8 está fijado a sus extremos inferiores. Los elementos de
tope superiores e inferiores citados anteriormente se fabrican a
partir de un material de resina sintética resistente a la
hidrólisis.
La Figura 4 muestra un cierre de cremallera 1c
del tipo separable. A las partes extremas inferiores de las cintas
de soporte 3c de bandas de cierre de cremallera 2c están soldados
elementos laminares de refuerzo (tafetán) 9 realizados a partir de
resina sintética resistente a la hidrólisis por medio de una capa
adhesiva (no mostrada). Una caja 11 de un separador 10 de caja y
clavija realizado a partir de resina sintética resistente a la
hidrólisis está fijada al borde interior de uno de los elementos
laminares de refuerzo 9 opuestos y una clavija 17 realizado a
partir de resina sintética resistente a la hidrólisis está fijada al
borde interior del otro elemento laminar de refuerzo 9. La caja 11
está formada en una sola pieza con una parte saliente de guiado 13
junto a la caja 11 y una clavija de caja 12 y un surco 14 está
formado interpuesto entre la clavija de caja 12 y la parte saliente
de guiado 13 para admitir en él la parte extrema inferior del cursor
5 por deslizamiento. De modo similar, un surco de guía 19 está
formado entre la clavija de inserción 17 y una nervadura de guía 18
formada en una sola pieza con la clavija de inserción 17 adyacente.
Un orificio 15 de inserción de clavija de inserción está formado en
la dirección vertical en la parte lateral izquierda de la caja 11 y
un surco lateral 16 está formado en la pared exterior del orificio
15 de inserción de clavija de inserción. Cuando se inserta la
clavija de inserción 17 en el orificio 15 de inserción de clavija
de inserción de la caja 11, por tanto, la inserción puede
realizarse suavemente porque el lado interior del extremo inferior
de la nervadura de guía 18 desliza sobre el borde del surco lateral
16 de la caja 11 para guiar la clavija de inserción 17.
Haciendo referencia a la Figura 4, la referencia
numérica 20 señala un cordón de núcleo que está insertado en la
dirección longitudinal a través del espacio hueco dentro de la
espira del elemento de acoplamiento helicoidal 4c y la referencia
numérica 21 señala un hilo de coser que cose el cordón de núcleo 20
y el elemento de acoplamiento helicoidal 4c a lo largo del borde
longitudinal de la cinta de soporte 3c. Los dos están fabricados a
partir de un material de resina sintética resistente a la
hidrólisis.
No hace falta que el separador de caja y clavija
esté limitado al que se muestra en la Figura 4. Ya se conoce, por
ejemplo, una versión del llamado tipo separable de apertura inversa
que emplea la misma caja como en la construcción del cursor 5 y
permite que el cierre de cremallera efectúe la unión y separación de
las filas opuestas de elementos de acoplamiento en su extremo
inferior.
Además, la forma de realización, de la manera
que se muestra en el diagrama, emplea elementos laminares de
refuerzo que se forman separadamente del separador de caja y clavija
y se sueldan a la parte extrema inferior de cada una de las cintas
de soporte. Los elementos laminares de refuerzo no han de quedar
limitados a esta construcción particular. Los elementos de refuerzo
pueden estar formados monolíticamente con el separador de caja y
clavija como se encuentra, por ejemplo, en una construcción que
presenta una parte laminar producida mediante moldeo por inyección
de un material de resina sintética en una sola pieza con una caja o
clavija de inserción y fijada sobre toda la anchura de la cinta de
soporte o una construcción que presenta rendijas de un dibujo
seleccionado de forma arbitraria insertadas en una parte laminar con
lo cual se imparte flexibilidad a ella.
Las Figuras 5 a 9 inclusive muestran unos
ejemplos de elementos de acoplamiento que se forman arrollando un
monofilamento de resina sintética resistente a la hidrólisis. La
Figura 6 muestra un ejemplo de haber cosido al borde longitudinal
de una cinta de soporte 3d con un hilo de coser 21 de resina
sintética resistente a la hidrólisis un elemento de acoplamiento
helicoidal 4b provisto del cordón de núcleo 20 insertado a través
del espacio hueco dentro de una espira en la dirección longitudinal
como se ve en la Figura 5. Por contraste, la Figura 7 muestra un
ejemplo de haber fijado un elemento de acoplamiento helicoidal 4e al
borde longitudinal de una cinta de soporte 3e rodeado con la cinta
al mismo tiempo que se teje la cinta. La Figura 9 muestra un
ejemplo de haber cosido al borde longitudinal de una cinta de
soporte 3f con el hilo de coser 21 un elemento de acoplamiento
helicoidal 4f sin cordón de núcleo insertado a través del espacio
hueco dentro de una espira como se muestra en la Figura 8.
La Figura 10 muestra el denominado elemento de
acoplamiento en zigzag 4g que se obtiene formando pliegues en U en
un monofilamento de resina sintética resistente a la hidrólisis,
estando cada uno lateralmente en un plano y conectando alternamente
los pliegues en U verticalmente en la dirección longitudinal. Los
pliegues verticalmente adyacentes se cosen con el hilo de coser 21
al borde longitudinal de una cinta de soporte 3g pinzado entre
ellos.
La selección del tipo de cierre de cremallera
para la aplicación correcta del material depende también de la
clase de resina sintética que se vaya a emplear para el producto.
Por lo general, el nilón 6 y el nilón 66 entre otras resinas
poliamídicas son apropiados para los cierres de cremallera que se
muestran en la Figura 1 a la Figura 16 inclusive y el nilón 11 y el
nilón 12 son apropiados para el cierre con carriles. Las resinas de
poliéster son apropiadas tanto para los cierres de cremallera como
para los cierres de carriles.
Cuando el material de resina sintética es el
tereftalato de polietileno (PET), básicamente el PET puede emplearse
para todas las partes constitutivas de los cierres. En el caso de
un cierre de cremallera, no obstante, preferentemente se prefiere
en su lugar que el cursor que ha de poseer una elevada resistencia
mecánica esté realizado a partir de tereftalato de polibutileno
(PBT), estando el PBT en el cuerpo del cursor reforzado con fibras
de refuerzo como fibras de vidrio. En el reciclaje del cierre de
cremallera de poliéster que responde a esta descripción, es
preferible retirar el cursor del cierre de cremallera desechado por
ya no ser útil y utilizar el resto del cierre de cremallera
exclusivamente a los efectos de reciclaje. En el caso de recuperar
totalmente el cierre de cremallera usado y destinarlo a
recuperación, el material obtenido eventualmente presenta la forma
de una mezcla de polímero PET/PBT. En el caso de un cierre de
cremallera separable como se muestra en la Figura 4, se prefiere
que el separador de caja y clavija esté realizado a partir de PBT,
por las mismas razones de resistencia mecánica.
En cualquiera de los casos mencionados
anteriormente, no obstante, las partes constitutivas de los cierres
pueden teñirse simultáneamente con el mismo tono mediante tintura en
pieza porque los materiales de las partes constitutivas son
invariablemente de poliéster. Si bien varios colorantes pueden
emplearse para la tintura en pieza, un colorante de dispersión se
emplea preferentemente. Se conocen varios tipos de colorante de
dispersión que pueden emplearse en la presente, como, por ejemplo,
los colorantes de dispersión del tipo de quinona, los colorantes de
dispersión del tipo azo y los colorantes de dispersión del tipo de
antraquinona. Pueden incorporarse adicionalmente distintos
productos auxiliares de tintura de uso popular como agentes de
igualación y promotores de solidez del colorante en un baño
tintóreo como se practica habitualmente. Si bien se dispone de
varios métodos para la tintura en cuestión, el método de tintura en
plegador resulta ventajoso.
Al someter los cierres de poliéster usados al
proceso de reciclaje, el poliéster recuperado puede emplearse para
la fabricación de cierres como cierres de cremallera nuevamente o
para fabricar otros productos textiles y artículos moldeados tales
como flejes para ligar paquetes y recipientes. Cuando se emplea el
poliéster recuperado como materia prima para otros artículos
moldeados, puede llevar incorporadas en él distintas cargas como
fibras de refuerzo de fibra de vidrio, fibras de carbono, o fibras
de aramida, o puede mezclarse con otra resina termoplástica como
PBT. En la fabricación de un cierre de cremallera con el empleo de
PET recuperado, se prefiere que el cursor, el separador de caja y
clavija, los elementos de acoplamiento y el hilo de coser que
requieren una elevada resistencia mecánica sean de PET virgen o de
una mezcla de PET virgen con PET recuperado.
Cuando el material de resina sintética es una
poliamida, todas las partes constitutivas de los cierres salvo el
cursor de un cierre de cremallera, o sea, las cintas de soporte, los
elementos de acoplamiento, el separador de caja y clavija, los
elementos laminares de refuerzo, los elementos de tope superiores e
inferiores, los hilos de coser y los cordones de núcleo de un
cierre de cremallera pueden hacerse de la poliamida. El cursor de
un cierre de cremallera puede hacerse del PBT mencionado arriba o de
un metal. Cuando se emplea el cierre de cremallera de poliamida de
esta descripción en la vía de recuperación, se retira el cursor del
cierre de cremallera usado y se recicla el resto del cierre de
cremallera. Como ejemplos concretos del uso hallado para la
poliamida recuperada, pueden citarse las partes constitutivas de un
cierre de cremallera salvo el cursor, los cierres separables, las
cintas de presillas y otros cierres similares, productos textiles y
artículos moldeados. En el caso de los cierres realizados a partir
de poliamida, de modo parecido a los cierres realizados a partir de
poliéster antes mencionados, las partes constitutivas realizadas a
partir de poliamida pueden teñirse simultáneamente con el mismo
tono mediante tintura en pieza. Como ejemplos concretos de la
poliamida que se emplea ventajosamente en la presente invención,
pueden citarse el nilón 6, el nilón 66 y el nilón
copolimerizado.
Cuando las telas, los materiales auxiliares como
telas de forro, telas de núcleo e hilos de coser, y tales
accesorios resinosos como botones y cierres de presión para prendas
sobre las que están fijados los cierres reciclables realizados a
partir de una resina sintética de acuerdo con la presente invención,
están realizadas a partir de la misma resina sintética resistente a
la hidrólisis o una homóloga a la del cierre, deviene posible
recuperar los productos usados totalmente y emplearlos para la
recuperación sin tener que separar y clasificar sus partes
constitutivas individuales.
La regeneración del cierre de cremallera de
material PET desechado se consigue ventajosamente granulando el PET
recuperado en virutas a modo de hebras, sometiendo las virutas a
secado bajo vacío y, según exija el caso, a polimerización en fase
sólida, y moldeando por extrusión el polímero resultante para formar
un monofilamento. De otra forma, se puede moldear el polímero en
forma de un hilo de coser o multifilamento de diámetro diminuto.
Alternativamente, se puede moldear el polímero por inyección para
formar otras partes constitutivas. En el caso de un cierre de
cremallera, posteriormente, se estira el monofilamento moldeado por
extrusión, se le confiere la forma de una espira, se cose con el
hilo de coser a los bordes de cintas de soporte obtenidas por
tejedura y/o tricotaje de fibras de PET, y a continuación se
termofija y después se tiñe a un color deseado mediante tintura en
pieza. Lo que es importante en esta operación es que el contenido en
agua de las virutas secas esté rebajado al nivel más bajo posible y
que se restrinja la caída de la viscosidad intrínseca (I.V.) o
número de viscosidad limitante antes y después del trabajo de
extrusión del monofilamento para asegurar la fabricación de bandas
de cierre de cremallera de una calidad prescrita. Se considera que
la caída de la viscosidad intrínseca antes y después del trabajo de
extrusión del monofilamento se origina en la hidrólisis del
material resinoso causada por el agua contenida en las virutas y es
susceptible de inducir roturas del monofilamento en el transcurso
del estiraje. Por lo tanto, se ha de limitar el contenido en agua de
las virutas secas a 50 ppm (0,005% o menos, preferentemente a 30
ppm o menos y más preferentemente a 20 ppm o menos. De modo
particular, en la fabricación de productos tales como hilos de coser
y multifilamentos que son de diámetro diminuto, el contenido en
agua debe mantenerse a 20 ppm o menos, preferentemente a 10 ppm o
menos y más preferentemente a 5 ppm o menos en consideración de la
posibilidad de su rotura.
Ahora, se describirá la presente invención de
forma específica a continuación con referencia a un ejemplo de
trabajo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se formaron en elementos de acoplamiento
helicoidales monofilamentos fabricados a partir de una mezcla de
virutas de PET y de mezcla preliminar (STABAXOL® KE9291 de
Rhein-Chemie GmbH, consistente en una resina
portadora PET (que contiene un 5% de PE) que contiene un 15% en
peso de policarbodiimida aromática (STABAXOL® P100)) en una
relación ponderal de 7:1. Se prepararon cintas de soporte tejiendo
hilo de PET de alta tenacidad (BRABER® de Asahi Kasei Kogyo K.K.,
que no contiene ningún agente estabilizante hidrolítico) e hilos de
coser y cordones de núcleo se fabricaron también del mismo hilo de
PET de alta tenacidad. Se produjo un cierre de cremallera como se
muestra en la Figura 1 con el empleo de estos elementos
componentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Se produjo un cierre de cremallera siguiendo el
procedimiento del Ejemplo, sólo que se empleó únicamente el PET
como materia prima para los elementos de acoplamiento
helicoidales.
\vskip1.000000\baselineskip
Se sometió cada uno de los cierres de cremallera
preparados según el Ejemplo y según el Ejemplo comparativo a
repetidas operaciones de autoclave (126ºC x 30 minutos) y a
continuación se sometieron a ensayos de resistencia a la tracción
lateral de la banda de cierre de cremallera y de resistencia al
movimiento de deslizamiento al abrir y cerrar un cierre de
cremallera de acuerdo con los métodos descritos en JIS (Norma
industrial japonesa) S 3015. Los resultados de las mediciones de
resistencia a la tracción lateral se muestran en la Figura 24, los
resultados de las mediciones de la resistencia al movimiento de
deslizamiento al abrir el cierre de cremallera en la Figura 25 y
los resultados de las mediciones de la resistencia al movimiento de
deslizamiento al cerrar el cierre de cremallera en la Figura
26.
El valor de garantía especificado como
resistencia a la tracción lateral de una banda de cierre de
cremallera es de 60 kg o más. Si bien los cierres de cremallera
preparados según el Ejemplo y según el Ejemplo comparativo
satisficieron esta exigencia incluso después de 50 tandas de
autoclave, el cierre de cremallera preparado según el Ejemplo
comparativo mediante el empleo de elementos de acoplamiento
helicoidales fabricados sólo de PET exhibió una pobre resistencia
como para provocar la rotura de los elementos de acoplamiento y de
los hilos de coser empleados para coser los elementos de
acoplamiento.
El valor de garantía especificado como
resistencia al movimiento de deslizamiento al abrir (cuando se abre
el cierre de cremallera con un cursor) y al cerrar (cuando se cierra
el cierre de cremallera con un cursor) es de 700 g y menos,
respectivamente. Si bien el cierre de cremallera preparado según el
Ejemplo satisfizo esta exigencia incluso después de unas 100 tandas
de autoclave, el cierre de cremallera preparado según el Ejemplo
comparativo exhibió un valor lejos de este valor de garantía y sus
elementos de acoplamiento presentaron superficies bastas con muchas
grietas y rebabas.
Además, cuando se emplearon para preparar un
cierre de cremallera cintas de soporte, hilos de coser y cordones
de núcleo fabricados todos con fibras de poliéster que contienen
agente estabilizante hidrolítico, se ha mejorado aun más la
durabilidad del cierre de cremallera frente a su tratamiento en
autoclave.
Si bien se han dado a conocer en la presente
descripción ciertas formas de realización y ejemplos de trabajo
específicos, la invención se puede materializar de otras formas
específicas. Por lo tanto, las formas de realización y ejemplo
descritos han de considerarse en todos los aspectos a título
ilustrativo y no limitativo, indicándose el alcance de la invención
por las reivindicaciones adjuntas más bien que por la descripción
anterior.
Claims (9)
1. Cierre de cremallera (1) realizado a partir
de una resina sintética, que comprende un par de cintas de soporte
(3) y unos elementos de acoplamiento (4) fijados a unos bordes de
dichas cintas de soporte (3), en el que dichas cintas de soporte
(3) y dichos elementos de acoplamiento (4) están realizados a partir
de un material de resina sintética que contiene una
bis-carbodiimida en calidad de agente estabilizante
hidrolítico y dichos elementos de acoplamiento son unos elementos
de acoplamiento continuos en forma de espira o en zigzag.
2. Cierre de cremallera (1) según la
reivindicación 1, que comprende además unos hilos de coser (21) para
la fijación de dichos elementos de acoplamiento (4) a dichas cintas
de soporte (3), estando realizados dichos hilos de coser (21) a
partir de un material de resina sintética que contiene una
bis-carbodiimida en calidad de agente estabilizante
hidrolítico.
3. Cierre de cremallera (1) según la
reivindicación 1 ó 2, que comprende además unos cordones de núcleo
(20) que se extienden de forma insertada a través de los elementos
de acoplamiento individuales (4) en la dirección longitudinal de
dichos elementos (4), estando realizados dichos cordones de núcleo
(20) a partir de un material de resina sintética que contiene una
bis-carbodiimida en calidad de agente estabilizante
hidrolítico.
4. Cierre de cremallera (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además elementos de tope
superiores e inferiores (7, 8) montados respectivamente en extremos
superiores e inferiores de dichos elementos de acoplamiento (4)
estando realizados dichos elementos de tope superiores e inferiores
(7, 8) de un material de resina sintética que contiene una
bis-carbodiimida en calidad de agente estabilizante
hidrolítico.
5. Cierre de cremallera (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 4, que es un cierre de cremallera del tipo
separable provisto de un separador de caja y clavija (10) y un par
de elementos laminares de refuerzo (9) fijados respectivamente a
unas partes extremas inferiores de dichas cintas de soporte (3c),
pero sin elemento de tope inferior, en el que dicho separador de
caja y clavija (10) y unos elementos laminares de refuerzo (9)
están realizados a partir de un material de resina sintética que
contiene una bis-carbodiimida en calidad de agente
estabilizante hidrolítico.
6. Cierre de cremallera (1) según la
reivindicación 5, en el que dichos elementos laminares de refuerzo
(9) están integrados con dicho separador de caja y clavija
(10).
7. Cierre de cremallera (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 6, en el que todas las partes constitutivas
están realizadas a partir del mismo tipo químico de material de
resina sintética.
8. Cierre de cremallera (1) según la
reivindicación 7, en el que dicho material de resina sintética es
poliéster que tiene incorporado en su interior un agente
estabilizante hidrolítico a base de carbodiimida.
9. Cierre de cremallera (1) según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho material de resina
sintética contiene de 1 a 5% en peso de la
bis-carbodiimida.
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