ES2465577T3

ES2465577T3 - Tela e hilo para prendas de protección

Info

Publication number: ES2465577T3
Application number: ES04751284T
Authority: ES
Inventors: Clifton A. Perry; Charles A. Thomas; Diane B. Hess
Original assignee: PBI Performance Products Inc
Current assignee: PBI Performance Products Inc
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2014-06-06
Anticipated expiration: 2024-05-04
Also published as: CN1795093A; CA2526259C; EP1628824A2; CN100503227C; WO2004106606A3; CA2526259A1; EP1628824B1; US20040235383A1; WO2004106606A2; AU2004243811B2; EP1628824A4; AU2004243811A1; MXPA05012623A

Abstract

Hilo para su utilización en prendas de protección industriales, que tiene buenas propiedades de barrera térmica, de durabilidad y valoraciones de comodidad, caracterizado porque comprende: entre el 10% y el 30% en peso de una fibra inherentemente resistente a la llama; entre el 20% y el 60% en peso de una fibra de aramida microdenier (con un denier menor de 1 tex o 0,1 tex por filamento, o un diámetro menor de micrómetros); y entre el 20% y el 60% en peso de una fibra tratada.

Description

Tela e hilo para prendas de protección

Sector de la invención

La presente invención se refiere a una tela y un hilo, que se utilizan para fabricar prendas de protección.

Antecedentes de la invención

La ropa de protección se refiere a ropa de protección primaria y secundaria (según la norma ASTM F1002-86). La ropa de protección primaria está diseñada para actividades en las que es probable que se produzca una exposición significativa a salpicaduras de sustancias fundidas, calor radiante o llamas. La ropa de protección secundaria, en cambio, está diseñada para llevarla puesta de forma continua en zonas en las que es posible que se produzca una exposición intermitente a salpicaduras de sustancias fundidas, calor radiante y/o llamas.

La ropa de protección en el lugar de trabajo es importante, ya que identificar los riesgos y peligros asociados a dicho lugar de trabajo y proporcionar las prendas y equipos de protección adecuados para la protección de los trabajadores es responsabilidad del empleador. Entre los peligros habituales en el lugar de trabajo se incluyen, por ejemplo: líquidos inflamables, suelos inflamables, metales fundidos, chispas, escoria de oxicorte, soldadura, llamas abiertas, descargas eléctricas de alta tensión, incidentes de arco eléctrico, vapores de líquidos volátiles y polvos combustibles. Estos riesgos se pueden encontrar en fundiciones, plantas eléctricas, en las industrias química, petrolera, de gas y petroquímica o en las carreras de coches, por mencionar algunos ejemplos.

Se han desarrollado telas para su utilización en ropa de protección. Estas telas se pueden fabricar con fibras tratadas, fibras inherentemente resistentes a la llama o combinaciones de las mismas. Una fibra tratada es, típicamente, una fibra textil convencional que ha sido tratada con un retardante de llama, es decir, una sustancia química que se utiliza para proporcionar resistencia a la llama. Por ejemplo, dos fibras tratadas son el algodón FR (resistente a la llama) o el rayón FR, ambos fibras celulósicas FR. Las fibras inherentemente resistentes al fuego son aquellas que presentan resistencia a la llama como una característica esencial de la fibra. Por ejemplo, entre las fibras inherentemente resistentes a la llama se incluyen: aramidas, poliamida-imidas, melaminas, polibencimidazol (PBI), poliimidas, poli(fenilen-benzobisoxazol) (PBO), sulfuro de polifenileno (PPS), poliéter éter cetona (PEEK) y similares. Muy a menudo, estas fibras se mezclan con el fin de obtener un hilo para telas con una determinada combinación de propiedades. Entre dichas propiedades se incluyen la protección térmica, la resistencia estática, la comodidad, la durabilidad, la estabilidad, el aspecto, la facilidad de mantenimiento por lavado, el color y el coste relativo.

Entre las telas más populares se incluyen: PBI GOLD®, NOMEX®, NOMEX® IIIA, COMFORT BLEND®, NOMEX Freestyle e INDURA® ULTRASOFT. PBI GOLD® es una mezcla de 40% de PBI/60% de aramida (todos los porcentajes se indican con respecto al peso de la tela). NOMEX® es una mezcla de 95% de fibra de meta-aramida (NOMEX)/5% de fibra de para-aramida (KEVLAR). NOMEX IIIA es una mezcla de 93% de fibra de meta-aramida (NOMEX)/5% de fibra de para-aramida (KEVLAR)/2% de fibra disipativa estática. COMFORT BLEND® es una mezcla de 65% de NOMEX IIIA/35% de rayón FR. NOMEX Freestyle es 93% de NOMEX IIIA/5% de fibra de paraaramida (KEVLAR)/2% de fibra antiestática. INDURA ULTRASOFT es una mezcla de 88% de algodón FR/12% de nailon. Cada una de estas telas tiene su propia mezcla de propiedades única. El documento Flame Resistant Protective Apparel, An Industry Update 2001/2002, Bulwark Protective Apparel, una división de VF Workwear, Inc., Nashville, TN, se incorpora al presente documento como referencia.

A modo de ejemplo, el documento US-B-6 489 256 da a conocer una manta para escalera de incendios y otras composiciones y productos que contienen resinas de melamina con propiedades de bloqueo del fuego. El producto presenta, en su gama más amplia, unas 15-80 partes en peso de una resina de melamina, hasta aproximadamente 80 partes en peso de una fibra de aramida y hasta aproximadamente 80 partes en peso de una fibra modacrílica.

En el documento US-A-5 356 700, se muestra una tela de fibra útil para una prenda resistente a la llama, compuesta por hilos que comprenden una mezcla de entre el 65% y el 95% en peso de un componente de fibra que contiene una fibra de poliamida aromática con entre un 5% y un 40% en peso de un componente de fibra de poliéster. El componente de fibra que contiene una fibra de poliamida aromática comprende entre el 50% y el 100% en peso de fibras de poliamida aromática y entre el 0% y el 50% en peso de fibras de celulosa, y la tela de fibras tiene un índice crítico de oxígeno de 26 o mayor. En un ejemplo, el hilo puede comprender una fibra de aramida (denier 0,4-3), fibra celulósica FR y una fibra de poliéster.

Existe, sin embargo, la necesidad de nuevas telas que satisfagan las nuevas y emergentes necesidades de la industria.

Características de la invención

La presente invención se refiere a un hilo o tela útiles en prendas de protección. Dicho hilo o tela está compuesto por fibras resistentes a la llama y fibras microdenier resistentes a la llama. Las fibras resistentes a la llama se seleccionan dentro del grupo que comprende fibras inherentemente resistentes a la llama, fibras tratadas y combinaciones de las mismas. Las fibras microdenier resistentes a la llama se seleccionan dentro del grupo que comprende fibras microdenier inherentemente resistentes a la llama, fibras microdenier tratadas y combinaciones de las mismas. La relación de pesos de dichas fibras resistentes a la llama con respecto a dichas fibras microdenier resistentes a la llama está comprendida dentro del intervalo 4-9:2-6.

Descripción de la invención

Las telas son estructuras planas hechas de fibras y/o hilos unidos de diversos modos, por ejemplo por tejido, tricotado, inserción de mechones, enfurtido, trenzado o unión de elementos laminares, a fin de proporcionar a la estructura una resistencia suficiente y otras propiedades necesarias para la aplicación prevista. Hilo es un término genérico para una hebra continua de fibras, filamentos o materiales textiles en una forma adecuada para su tricotado, tejido u otro entrelazamiento, a fin de formar una tela. Los hilos se presentan, por ejemplo, en las siguientes formas: (1) una serie de fibras (por ejemplo, una mecha) torsionadas (hebra hilada); (2) una serie de filamentos dispuestos sin torsión (hilo sin torsión); (3) una serie de filamentos dispuestos con cierto grado de torsión;

(4) un único filamento con o sin torsión (monofilamento); o (5) una tira estrecha de materiales, tal como papel, película de plástico o lámina metálica, con o sin torsión, destinada a su utilización en una construcción textil.

Los hilos y telas que se describen a continuación se utilizan preferentemente como ropa de protección secundaria, pero se pueden utilizar de otro modo, por ejemplo, como ropa de protección primaria. Entre las prendas formadas a partir de estos hilos y telas se incluyen, aunque no se limitan a las mismas, camisas, pantalones, monos, pantalones con peto, chaquetas, forros, abrigos, parkas, prendas para la cabeza y calzado. Las telas pueden laminarse o combinarse con otras telas o materiales a fin de mejorar su funcionalidad.

Preferentemente, las telas son tejidas o tricotadas. Entre las telas tejidas se incluyen el ligamento tafetán, la sarga y el satén. Entre las telas tricotadas se incluyen los tejidos de punto de urdimbre y de trama. Los tejidos se fabrican preferentemente con el hilo que se describe a continuación, pero no se limitan a este caso. En lugar de ello, las telas que entran dentro del alcance de la presente invención tienen una relación de pesos de fibras resistentes a la llama (es decir, fibras inherentemente resistentes a la llama y fibras tratadas) con respecto a fibras microdenier resistentes a la llama (es decir, fibras inherentemente resistentes a la llama y fibras tratadas con grosores del orden de microdeniers) está comprendida dentro del intervalo 4-9:2-6. Preferentemente, la relación es de 1:1. Alternativamente, la relación fibras inherentemente resistentes a la llama:fibras microdenier resistentes a la llama:fibras tratadas está comprendida dentro del intervalo 1-3:2-6:3-6. Preferentemente, la relación es de 2:5:3. Pueden añadirse otras fibras, siempre y cuando se mantengan las proporciones anteriores. Por ejemplo, se puede añadir una fibra textil convencional a una mezcla que presente la relación anterior.

A continuación, la presente invención se describe más detalladamente haciendo referencia a un hilo, sobreentendiéndose que la descripción anterior de la tela es aplicable al hilo que se describe a continuación y también que la siguiente descripción es aplicable a la descripción anterior de la tela.

El hilo comprende: un 10-30% en peso de hilo de una fibra inherentemente resistente a la llama (filamento o mecha); un 20-60% en peso de una fibra microdenier resistente a la llama (filamento o mecha); y un 20-60% en peso de una fibra tratada (filamento o mecha). Preferentemente, el hilo comprende un 20% de la fibra inherentemente resistente a la llama; un 50% de la fibra microdenier resistente a la llama; y un 30% de la fibra tratada.

Las fibras inherentemente resistentes a la llama se pueden seleccionar dentro del grupo que comprende: aramidas, poliamida-imidas; melaminas, polibencimidazoles (PBI), poliimidas, poli(fenilen-benzobisoxazoles) (PBO), sulfuros de polifenileno (PPS), poliéter cetonas (PEK) y poliéter éter cetonas (PEEK) y similares. Estas fibras son conocidas y están disponibles en el mercado. Por ejemplo, las aramidas (meta-aramidas y para-aramidas) están disponibles como TWARON®, CONEX® y TECHNORA®, de Teijin Co., Osaka, Japón; NOMEX® y KEVLAR®, de DuPont, Wilmington, Delaware; P84, de Imitech, Austria; y KERMEL®, de Kermel Company, Colmar, Francia. Las melaminas (melamina-formaldehídos) están disponibles como BASOFIL®, de Basofil Fibers LLC, Charlotte, Carolina del Norte. El PBI está disponible a través de Celanese Advanced Materials, Inc, Charlotte, Carolina del Norte. El PBO está disponible como ZYLON®, de Toyobo Co. Ltd., Osaka, Japón. Entre las fibras inherentemente resistentes a la llama preferentes se incluyen aramidas, melaminas, PBI y PBO. La fibra más preferente es la de PBI.

La fibra tratada puede ser cualquier fibra convencional tratada con un retardante de llama convencional. Por ejemplo, entre las fibras tratadas se pueden incluir las fibras celulósicas FR. Entre las fibras celulósicas se incluyen el algodón, el rayón, el acetato y el triacetato. Las fibras tratadas preferentes son el algodón FR y el rayón FR. La fibra más preferente es el rayón FR.

La fibra microdenier resistente a la llama puede ser cualquier fibra inherentemente resistente a la llama o fibra tratada con un denier menor de 1 (o 0,1 tex por filamento, o un diámetro menor de 10 micrómetros). Preferentemente, esta fibra es una fibra microdenier inherentemente resistente a la llama. De la forma más preferente, esta fibra es una aramida microdenier, por ejemplo, TWARON® microdenier, de Teijin Co., Osaka,

5 Japón.

Los hilos se fabrican de un modo convencional. Además, los hilos pueden incluir otras fibras textiles convencionales (naturales o sintéticas), siempre que la adición de dichas fibras no tenga un impacto negativo en el rendimiento global de los hilos, telas o prendas de vestir.

10 La presente invención se puede comprender mejor haciendo referencia a los siguientes ejemplos no limitativos.

En la tabla, se compara la presente invención con otras telas utilizadas en prendas de protección. Los métodos de ensayo se indican en la tabla. INV se refiere a la tela según la presente invención, obtenida a partir de hilos

15 formados por un 20% de mecha de PBI, un 50% de aramida microdenier (0,8 denier por filamento, 2 pulgadas (5 cm) de mecha) y un 30% de rayón FR. Los materiales comparativos eran telas convencionales, tal como se ha señalado anteriormente.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Hilo para su utilización en prendas de protección industriales, que tiene buenas propiedades de barrera térmica, de durabilidad y valoraciones de comodidad, caracterizado porque comprende:

entre el 10% y el 30% en peso de una fibra inherentemente resistente a la llama;

entre el 20% y el 60% en peso de una fibra de aramida microdenier (con un denier menor de 1 tex o 0,1 tex por filamento, o un diámetro menor de 10 micrómetros); y

entre el 20% y el 60% en peso de una fibra tratada.
2.

Hilo, según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende entre el 15% y el 25% en peso de dicha fibra inherentemente resistente a la llama.
3.

Hilo, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama se selecciona dentro del grupo que comprende una aramida, una poliamida-imida, una melamina, un polibencimidazol, una poliimida, un poli(fenilen-benzobisoxazol), un sulfuro de polifenileno, una poliéter cetona, una poliéter éter cetona y una combinación de los mismos.
4.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama es un polibencimidazol.
5.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende entre el 45% y el 55% en peso de dicha fibra de aramida microdenier.
6.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque comprende entre el 25% y el 35% en peso de dicha fibra tratada.
7.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha fibra tratada es una fibra celulósica resistente a la llama.
8.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha fibra tratada es una fibra de rayón resistente a la llama.
9.

Hilo, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama es una mecha de PBI, dicha fibra de aramida microdenier es una mecha de aramida microdenier y dicha fibra tratada es una fibra de rayón resistente a la llama.
10.

Tela, para su utilización en prendas de protección industriales, con buenas propiedades de barrera térmica, durabilidad y valoraciones de comodidad, caracterizada porque comprende:

entre el 10 y el 30% en peso de una fibra inherentemente resistente a la llama;

entre el 20% y el 60% en peso de una fibra de aramida microdenier (con un denier menor de 1 tex o 0,1 tex por filamento, o un diámetro menor de 10 micrómetros); y

entre el 20% y el 60% en peso de una fibra tratada.
11.

Tela, según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende entre el 15% y el 25% en peso de dicha fibra inherentemente resistente a la llama.
12.

Tela, según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizada porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama se selecciona dentro del grupo que comprende una aramida, una poliamida-imida, una melamina, un polibencimidazol, una poliimida, un poli(fenilen-benzobisoxazol), un sulfuro de polifenileno, una poliéter cetona, una poliéter éter cetona y una combinación de los mismos.
13.

Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama es un polibencimidazol.
14.

Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque comprende entre el 45% y el 55% en peso de dicha fibra de aramida microdenier.
15.

Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizada porque comprende entre el 25% y el 35% en peso de dicha fibra tratada.
16.

Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizada porque dicha fibra tratada es una fibra celulósica resistente a la llama.
17. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizada porque dicha fibra tratada es una fibra de 5 rayón resistente a la llama.
18. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 17, caracterizada porque dicha fibra inherentemente resistente a la llama es una mecha de PBI, dicha fibra de aramida microdenier es una mecha de aramida microdenier y dicha fibra tratada es una fibra de rayón resistente a la llama.
19. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18, caracterizada porque tiene una resistencia a la abrasión de Taber, como mínimo, de 180 ciclos hasta la ruptura.
20. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 19, caracterizada porque tiene una resistencia a la abrasión 15 de Taber de aproximadamente 230 ciclos hasta la ruptura.
21. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 20, caracterizada porque tiene un rendimiento de protección térmica por unidad de peso, como mínimo, de 0,059 TPP/GSM (2,0 TPP/OSY).

20 22. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 21, caracterizada porque tiene un rendimiento de protección térmica por unidad de peso de aproximadamente 0,074 TPP/GSM (2,5 TPP/OSY).
23. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 22, caracterizada porque tiene un valor logístico en peso de

protección térmica del arco, como mínimo, de 0,028 ATPV/GSM (1,00 ATPV/OSY). 25
24. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 23, caracterizada porque tiene un valor logístico en peso de protección térmica del arco de aproximadamente 0,038 ATPV/GSM (1,28 ATPV/OSY).
25. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 24, caracterizada porque tiene una resistencia al desgarro, 30 como mínimo, de 66,72 x 66,72 N (W x F) [15 x 15 lbf (W x F)].
26. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 25, caracterizada porque tiene una resistencia al desgarro de aproximadamente 86,3 x 92,1 N (W x F) [19,4 x 20,7 lbf (W x F)].

35 27. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 26, caracterizada porque tiene una resistencia a la rotura, como mínimo, de 10 x 5 (lengüeta) (desgarro simple).
28. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 27, caracterizada porque tiene una resistencia a la rotura de

aproximadamente 13,1 x 10,0 (lengüeta) (desgarro simple). 40
29. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 28, caracterizada porque tiene una resistencia a la tracción, como mínimo, de 444,8 x 444,8 N (W x F) [100 x 100 lbf (W x F)] para una tira de 1 pulgada.
30. Tela, según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 29, caracterizada porque tiene una resistencia a la tracción 45 de aproximadamente 525,3 x 534,7 N (W x F) [118,1 x 120,2 lbf (W x F)] para una tira de 1 pulgada.