ES2482016B1 - Base material of a rest element, and manufacturing process of the rest element associated therewith - Google Patents
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Abstract
Material base de un elemento de descanso, y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo.#Material base de un elemento de descanso (11), y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo que comprende un polímero de condensación formado por al menos un poliisocianato, al menos un compuesto polihidroxilado, y un elastómero del grupo de termoplásticos o termoestables, configurado dicho elastómero para aumentar la conductividad térmica y mejorar el reparto de esfuerzos sobre dicho elemento de descanso; obteniendo un elemento de descanso (11) altamente transpirable, con una elevada conductividad térmica, así como capaz de poder repartir los esfuerzos por toda su superficie disminuyendo la presión; y todo ello con el uso del material base y del procedimiento asociado que consta de una serie de etapas sencillas y perfectamente automatizables.Base material of a resting element, and manufacturing process of the resting element associated therewith. # Base material of a resting element (11), and manufacturing process of the resting element associated therewith comprising a condensation polymer formed by at least one polyisocyanate, at least one polyhydroxy compound, and an elastomer from the group of thermoplastics or thermosets, said elastomer configured to increase thermal conductivity and improve the distribution of stresses on said resting element; obtaining a resting element (11) highly breathable, with a high thermal conductivity, as well as being able to distribute the efforts throughout its surface by reducing the pressure; and all this with the use of the base material and the associated procedure that consists of a series of simple and perfectly automatable stages.
Description
Material base de un elemento de descanso, y procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado al mismo. Base material of a rest element, and manufacturing process of the rest element associated therewith.
La presente invención se refiere a la descripción de un material base para fabricar un elemento de descanso tipo colchón, almohada o similar; así como al procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado a dicho material base; y donde el material base se encuadra principalmente en el sector de materiales para la fabricación de productos de descanso como colchones, almohadas, cojines, etc.; pero también pudiéndose utilizar en sectores clínicos o deportivos. The present invention relates to the description of a base material for manufacturing a mattress, pillow or similar type of rest element; as well as the manufacturing process of the resting element associated with said base material; and where the base material is mainly framed in the sector of materials for the manufacture of rest products such as mattresses, pillows, cushions, etc .; but also being able to be used in clinical or sports sectors.
Este material base de un elemento de descanso y procedimiento asociado tienen como finalidad la obtención de un producto de descanso altamente transpirable, con una elevada conductividad térmica, así como la capacidad de poder repartir los esfuerzos por toda su superficie disminuyendo la presión sobre dicho elemento de descanso objeto de invención, y todo ello con el uso del material base objeto de invención y del procedimiento asociado que consta de una serie de etapas sencillas y perfectamente automatizables; dando lugar a dicho producto de descanso económico y altamente competitivo con respecto al mercado de productos de descanso actuales. This base material of a rest element and associated procedure have the purpose of obtaining a highly breathable rest product, with a high thermal conductivity, as well as the ability to distribute the efforts throughout its surface, reducing the pressure on said element of rest object of invention, and all this with the use of the base material object of invention and the associated procedure consisting of a series of simple and perfectly automated steps; giving rise to said economic and highly competitive rest product with respect to the current rest products market.
A modo de introducción, se conoce la aplicación industrial de geles elastómeros, principalmente en el sector clínico; debido, en mayor medida, a sus ventajosas propiedades tales como: By way of introduction, the industrial application of elastomeric gels is known, mainly in the clinical sector; due, to a greater extent, to its advantageous properties such as:
-Elevada flexibilidad y elasticidad que permite adaptarse a los contornos físicos del paciente. -High flexibility and elasticity that allows to adapt to the physical contours of the patient.
-Gran capacidad de absorción de impactos. -Great impact absorption capacity.
-Perfecta amortiguación y distribución de presiones. -Perfect damping and pressure distribution.
-Elevada conductividad térmica. -High thermal conductivity.
-Buena resistencia química. -Good chemical resistance.
Y donde dichos geles están compuestos preferentemente de elastómeros termoplásticos. Y donde la característica común de todos ellos es la elevada densidad y baja dureza, pudiéndose combinar en ocasiones con aceites minerales, parafínicos, o esenciales. Habitualmente estos elastómeros suelen ser de poliuretano, caucho (SEBS, SBS u otros) o silicona y comprenden una elevada viscosidad y una densidad del orden de 1000 kg/m3. And where said gels are preferably composed of thermoplastic elastomers. And where the common characteristic of all of them is the high density and low hardness, being able to combine sometimes with mineral, paraffinic, or essential oils. Usually these elastomers are usually made of polyurethane, rubber (SEBS, SBS or others) or silicone and comprise a high viscosity and a density of the order of 1000 kg / m3.
Donde a la hora de escoger un tipo u otro de gel elastómero, es importante tener en cuenta la aplicación final a la que vaya a ser destinado, destacando su conductividad térmica, temperatura de uso, su coeficiente de expansión térmica y su resistividad eléctrica. Where when choosing one type or another of elastomeric gel, it is important to take into account the final application to which it will be destined, highlighting its thermal conductivity, temperature of use, its coefficient of thermal expansion and its electrical resistivity.
En relación a las variedades de gel que existen en el mercado, así como las aplicaciones de éstos, existen múltiples aplicaciones, donde una de las más importantes es para su uso en productos del sector clínico, ya que ofrece las siguientes ventajas: In relation to the gel varieties that exist in the market, as well as their applications, there are multiple applications, where one of the most important is for use in products of the clinical sector, since it offers the following advantages:
-Se adapta como un líquido al contorno; y, por tanto, es un producto ergonómico a cada usuario independientemente de su físico. -Fits as a liquid to the contour; and, therefore, it is an ergonomic product to each user regardless of their physique.
-Tiene una excelente distribución de presiones, que evita la focalización de una elevada presión en un punto determinado. -It has an excellent pressure distribution, which avoids the targeting of a high pressure at a given point.
-Evita la transmisión de movimientos; dando lugar a una independencia de lechos. -Avoid the transmission of movements; giving rise to a bed independence.
-Tiene una elevada conductividad térmica; favorece la auto-regulación térmica. -Has a high thermal conductivity; favors thermal self-regulation.
Enfocados en el sector clínico, los geles elastómeros comenzaron su uso, en un primer momento, en el entorno médico para prevenir posibles escaras en los pacientes obligados a permanecer largos periodos de tiempo acostados. Y debido a sus características tan particulares y exclusivas, han ido ampliando sus múltiples usos, entrando en segmentos tales como en los artículos deportivos, plantillas de calzado u ortopedia. Focused on the clinical sector, elastomeric gels began their use, initially, in the medical environment to prevent possible bedsores in patients forced to remain long periods of time lying down. And due to their unique and exclusive characteristics, they have been expanding their multiple uses, entering segments such as sports articles, footwear insoles or orthopedics.
De manera general, dichos geles elastómeros se suelen comercializar como elementos independientes pensados para ser utilizados sólo en una zona concreta del cuerpo del usuario. Sin embargo, estos elementos presentan una serie de inconvenientes que los hacen inviables para otras aplicaciones en los equipos de descanso, como por ejemplo: In general, said elastomeric gels are usually marketed as independent elements designed to be used only in a specific area of the user's body. However, these elements present a series of drawbacks that make them unfeasible for other applications in resting equipment, such as:
-Tienen un elevado peso; ya que poseen unas densidades del orden de 1000 kg/m3. -They have a high weight; since they have densities of the order of 1000 kg / m3.
-Se incrementa la firmeza y la rigidez del propio elemento de descanso, fundamentalmente en el caso de planchas y bloques sólidos ya que éstas se colocan a lo largo de toda la superficie del elemento de descanso y dificultan su deformación y adaptabilidad al usuario. -The firmness and stiffness of the rest element itself is increased, mainly in the case of plates and solid blocks since these are placed along the entire surface of the rest element and hinder its deformation and adaptability to the user.
-Tienen un excesivo espesor; ya que en la mayoría de los casos estos elementos de gel sobrepasan los 2cm de grosor; incrementando también el peso debido a su elevada densidad. -They have an excessive thickness; since in most cases these gel elements exceed 2cm thick; also increasing the weight due to its high density.
-Muy baja transpirabilidad, ya que al ser un elemento tan denso no presenta poros o cavidades de paso de aire que permitan mejorar la transpirabilidad del elemento de descanso; aunque es conveniente mencionar que actualmente existen formatos de rejilla o nido de abeja que mejoran la transpirabilidad con respecto a las planchas compactas, donde dichos formatos de rejilla siguen sin poder compararse con un tejido, espuma de celda abierta o cualquier otro material del sector descanso actual que disponga de geles elastómero en su composición. -Very low breathability, since being such a dense element does not present pores or air passage cavities that allow to improve the breathability of the resting element; although it is convenient to mention that there are currently grid or honeycomb formats that improve breathability with respect to compact sheets, where these grid formats still cannot be compared with a fabric, open cell foam or any other material of the current rest sector that has elastomeric gels in its composition.
-Alto coste; ya que actualmente esta tecnología conlleva un coste elevado principalmente debido a la cantidad de gel elastómero que precisa, por lo que su uso se reduce a pequeños elementos independientes tales como zonas concretas del cuerpo humano; así como al desarrollo de un proceso de fabricación óptimo. -High cost; since currently this technology carries a high cost mainly due to the amount of elastomeric gel that it needs, so its use is reduced to small independent elements such as specific areas of the human body; as well as the development of an optimal manufacturing process.
Dentro de las aplicaciones en el sector descanso, dichos elastómeros termoplásticos de elevada densidad y baja dureza se han empezado a aplicar en elementos propiamente pertenecientes al sector descanso como colchones o almohadas, ya que permiten un alivio en la presión, un mayor apoyo o sustentación; además de ser una superficie refrescante para el sueño, ya que este tipo de material permite disipar el calor de una forma muy efectiva en comparación con el resto de elementos de descanso que no disponen de estos tipos de geles en su conformado. Within the applications in the rest sector, said thermoplastic elastomers of high density and low hardness have begun to be applied to elements properly belonging to the rest sector such as mattresses or pillows, since they allow pressure relief, greater support or support; In addition to being a refreshing surface for sleep, since this type of material allows to dissipate heat in a very effective way compared to the rest of the rest elements that do not have these types of gels in their shape.
Adicionalmente cabe destacar que estos geles elastómeros son un material hipoalergénico, que favorecen un entorno libre de reacciones alérgicas. Además, estos materiales logran distribuir uniformemente el calor corporal generando una agradable sensación de frescor. En definitiva, la incorporación de estos geles en los equipos de descanso permite: Additionally, it should be noted that these elastomeric gels are a hypoallergenic material, which favor an environment free of allergic reactions. In addition, these materials manage to distribute body heat evenly generating a pleasant sensation of freshness. In short, the incorporation of these gels in the rest equipment allows:
-Favorecer una postura de descanso ergonómica, liberando puntos de presión y mejorando la circulación de sangre durante el sueño. -Favor an ergonomic resting posture, releasing pressure points and improving blood circulation during sleep.
-Generar una agradable sensación térmica, ya que distribuyen uniformemente el calor corporal. -Generate a pleasant thermal sensation, since they distribute body heat evenly.
-Favorecer un entorno libre de reacciones alérgicas al disponer de una superficie higiénica. -Favor an environment free of allergic reactions by having a hygienic surface.
-Optimizar el comportamiento ante los movimientos nocturnos durante el sueño, minimizándolos y beneficiando un sueño continuado. -Optimize the behavior before night movements during sleep, minimizing them and benefiting a continuous sleep.
En relación al estado del arte vinculado al uso de estos tipos de geles elastómeros en elementos de descanso, es conocido su uso en colchones o almohadas, los cuales integran planchas de gel elastómero de muy diversas maneras, siendo éstas: In relation to the state of the art linked to the use of these types of elastomeric gels in resting elements, their use in mattresses or pillows is known, which integrate elastomeric gel sheets in very different ways, these being:
- 1. one.
- En toda la superficie del colchón, o almohada, bien en una plancha independiente o bien incorporándola superficialmente al bloque de espuma. On the entire surface of the mattress, or pillow, either on a separate iron or by incorporating it superficially into the foam block.
- 2. 2.
- En zonas selectivas donde sea más necesario su incorporación, por ejemplo la zona de caderas, hombros, talones, etc. Bien en una plancha independiente o bien incorporándola superficialmente al bloque de espuma. In selective areas where incorporation is most necessary, for example the area of hips, shoulders, heels, etc. Either on a separate iron or by incorporating it superficially into the foam block.
Sin embargo, este tipo de productos siguen presentando los inconvenientes de los que adolece estas tipologías de geles, siendo: However, these types of products continue to have the disadvantages of these types of gels, being:
-Ya sea una plancha compacta o con forma de rejilla o de nido de abeja, siempre se trata de un elemento adicional a incorporar en el equipo de descanso, siendo por tanto una composición heterogénea del mismo. - Whether it is a compact grid or with a grid or honeycomb, it is always an additional element to be incorporated into the rest equipment, being therefore a heterogeneous composition of the same.
-Elevada densidad, y por lo tanto incrementando el peso del núcleo y, en consecuencia, del elemento de descanso. -High density, and therefore increasing the weight of the core and, consequently, of the resting element.
-Disminuyen la transpirabilidad. -They decrease breathability.
-Alteran la firmeza del equipo en la zona donde se incorpore. -They alter the firmness of the equipment in the area where it is incorporated.
Es por ello que, a la vista de los antecedentes mencionados centrados en aplicaciones de los geles elastómeros tanto en elementos de descanso como en otras aplicaciones, y de los inconvenientes que presentan con respecto a la falta de transpirabilidad, su elevado peso así como su elevado coste para cubrir grandes superficies en contacto con zonas específicas del individuo; se hace necesario la aparición de un nuevo material base para fabricar un elemento de descanso que solvente los inconvenientes descritos; y que adicionalmente esté asociado a un procedimiento de fabricación específico que permita obtener un elemento de descanso transpirable, de bajo peso y competitivo en precio con respecto a los productos de descanso actualmente comercializados. That is why, in view of the aforementioned background focused on applications of elastomeric gels both in resting elements and in other applications, and of the inconveniences they present with respect to the lack of breathability, their high weight as well as their high cost to cover large areas in contact with specific areas of the individual; it is necessary the appearance of a new base material to manufacture a resting element that solves the described drawbacks; and that additionally it is associated with a specific manufacturing process that allows to obtain a breathable, low weight and competitive price rest element with respect to the currently marketed rest products.
La presente invención se refiere a la descripción de un material base elástico o viscoelástico para fabricar un elemento de descanso tipo colchón o almohada; así como al procedimiento de fabricación del elemento de descanso asociado a dicho material base; donde dicho material base comprende un polímero de condensación formado por: The present invention relates to the description of an elastic or viscoelastic base material for manufacturing a mattress or pillow type rest element; as well as the manufacturing process of the resting element associated with said base material; wherein said base material comprises a condensation polymer formed by:
-Al menos un poliisocianato; -At least one polyisocyanate;
-al menos un compuesto polihidroxilado; y -at least one polyhydroxy compound; Y
-un gel elastómero del grupo de los elastómeros termoplásticos o termoestables, configurado dicho elastómero para aumentar la conductividad térmica y mejorar el reparto de esfuerzos sobre dicho elemento de descanso. - an elastomer gel of the group of thermoplastic or thermoset elastomers, said elastomer configured to increase thermal conductivity and improve the distribution of stresses on said resting element.
De modo aclaratorio, el término de material base viene referido a que dicho material es el considerado previamente al proceso de fabricación del elemento de descanso, y por ello la terminología de material base. In an explanatory way, the term of base material is referred to that said material is the one considered before the manufacturing process of the resting element, and therefore the terminology of base material.
Se observa que es el propio material base quien comprende el polímero de condensación formado por dicho poliisocianato junto con el compuesto polihidroxilado, al que se le adiciona una proporción de un elastómero que es el denominado gel, mencionado en el apartado anterior de antecedentes; de forma que este gel introducido en el propio material base permite la homogeneidad de dicho material, y da lugar a un material inédito en el sector descanso formado por espuma y gel. De este modo, dicho material base comprende las ventajas de los geles elastómeros pero con densidades entre 45 y 80 kg/m3; además de poseer la capacidad de aireación y transpirabilidad de la espuma de poliuretano. Y donde, de manera esquemática, las principales ventajas obtenidas son las siguientes: It is observed that it is the base material itself which comprises the condensation polymer formed by said polyisocyanate together with the polyhydroxy compound, to which a proportion of an elastomer that is called the gel, mentioned in the previous background section, is added; so that this gel introduced in the base material itself allows the homogeneity of said material, and gives rise to an unpublished material in the rest sector formed by foam and gel. Thus, said base material comprises the advantages of elastomeric gels but with densities between 45 and 80 kg / m3; In addition to having the aeration and breathability capacity of polyurethane foam. And where, schematically, the main advantages obtained are the following:
-Sinergia perfecta entre el frescor de los geles elastómeros y la transpirabilidad de la espuma. -Perfect synergy between the freshness of elastomeric gels and foam breathability.
-Uniformidad y mejora en la disipación de calor para un termo-confort óptimo. -Uniformity and improvement in heat dissipation for optimal thermo-comfort.
-No se endurece la superficie del producto de descanso como en una aplicación superficial o en una plancha de gel elastómero descrito en los antecedentes, sino que se mantiene el confort postural que proporciona el producto obtenido a partir del material base objeto de invención. -The surface of the resting product is not hardened as in a superficial application or in an elastomeric gel plate described in the background, but the postural comfort provided by the product obtained from the base material object of the invention is maintained.
-Incorporación perfecta entre el gel y la matriz de la espuma de poliuretano. -Perfect incorporation between the gel and the polyurethane foam matrix.
De manera específica, se contempla la posibilidad de que el polímero de condensación del material base del elemento de descanso, comprenda: Specifically, the possibility is contemplated that the condensation polymer of the base material of the resting element comprises:
-Un poliol A definido entre un porcentaje de 55,8% y 74,4% respecto del total; -A polyol A defined between a percentage of 55.8% and 74.4% with respect to the total;
-un poliol B definido entre un porcentaje de 0% y 18,6% respecto del total; -a polyol B defined between a percentage of 0% and 18.6% with respect to the total;
-un isocianato A definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total; -a defined isocyanate A between a percentage of 7.24% and 14.48% with respect to the total;
-un isocianato B definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total; - an isocyanate B defined between a percentage of 7.24% and 14.48% with respect to the total;
-agua definida entre un porcentaje de 1,73% y 2,6% respecto del total; -water defined between a percentage of 1.73% and 2.6% of the total;
-aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,75% y 1,45% respecto del total; - UV additive defined between a percentage of 0.75% and 1.45% with respect to the total;
-silicona A definida entre un porcentaje de 0,37% y 1,1% respecto del total; -amina A definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total; y -amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total. -silicone A defined between a percentage of 0.37% and 1.1% with respect to the total; -amine A defined between a percentage of 0.08% and 0.36% of the total; and -amine B defined between a percentage of 0.08% and 0.36% of the total.
También se contempla otra posibilidad de que el polímero de condensación del material base del elemento de descanso sea de efecto viscoelástico y por tanto, comprenda: -Un poliol A definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total; -un poliol B definido entre un porcentaje de 7,8% y 18,3% respecto del total; -un poliol C definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total; -un isocianato A definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total; -un isocianato B definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total; -agua definida entre un porcentaje de 1,33% y 3,11% respecto del total; -aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,39% y 0,91% respecto del total; -aditivo A definido entre un porcentaje de 0,79% y 1,93% respecto del total; -silicona A definida entre un porcentaje de 0,59% y 1,37% respecto del total; -silicona B definida entre un porcentaje de 0,20% y 0,46% respecto del total; -amina A definida entre un porcentaje de 0,16% y 0,37% respecto del total; -amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total; y -amina C definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total. Another possibility is contemplated that the condensation polymer of the base material of the resting element is viscoelastic and therefore includes: -A polyol A defined between a percentage of 15.7% and 36.5% with respect to the total; -a polyol B defined between a percentage of 7.8% and 18.3% with respect to the total; -a polyol C defined between a percentage of 15.7% and 36.5% of the total; -a defined isocyanate A between a percentage of 8.62% and 20.10% with respect to the total; - an isocyanate B defined between a percentage of 8.62% and 20.10% with respect to the total; -water defined between a percentage of 1.33% and 3.11% with respect to the total; - UV additive defined between a percentage of 0.39% and 0.91% with respect to the total; -A additive A defined between a percentage of 0.79% and 1.93% with respect to the total; -silicone A defined between a percentage of 0.59% and 1.37% of the total; -silicone B defined between a percentage of 0.20% and 0.46% with respect to the total; -amine A defined between a percentage of 0.16% and 0.37% of the total; -amine B defined between a percentage of 0.08% and 0.18% with respect to the total; and -amine C defined between a percentage of 0.08% and 0.18% with respect to the total.
Y donde en ambas realizaciones preferentes, se contempla la posibilidad de que el elastómero termoplástico o termoendurecible se encuentra adicionado en una proporción entre el 5% y el 30% del total de compuesto polihidroxilado del polímero de condensación que conforma el material base elástico moldeado; siendo elástico con respecto a la primera opción de componentes, y viscoelástico en la segunda opción preferente. And where in both preferred embodiments, the possibility is contemplated that the thermoplastic or thermosetting elastomer is added in a proportion between 5% and 30% of the total polyhydroxy compound of the condensation polymer that forms the molded elastic base material; being elastic with respect to the first component option, and viscoelastic in the second preferred option.
Y donde adicionalmente se contempla la posibilidad de que el elastómero termoplástico o termoestable se encuentra dentro del grupo de los poliuretanos, cauchos, o siliconas; siendo éste de elevada densidad y baja dureza. And where additionally the possibility is contemplated that the thermoplastic or thermoset elastomer is within the group of polyurethanes, rubbers, or silicones; being this one of high density and low hardness.
Una vez descrito el material base, se procede a describir un procedimiento de fabricación del elemento de descanso según el material base anteriormente descrito, donde dicho procedimiento emplea un semimolde inferior y un semimolde superior, y donde dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: Once the base material has been described, a method of manufacturing the rest element according to the base material described above is described, where said method employs a lower half-mold and an upper half-mold, and where said procedure comprises the following steps:
a) Aplicar un líquido desmoldeante en la superficie interior de dicho semimolde inferior a) Apply a mold release liquid on the inner surface of said lower half-mold
y/o semimolde superior ; configurado dicho líquido desmoldeante para facilitar la and / or upper half mold; configured said mold release liquid to facilitate the
extracción de un producto espumado del elemento de descanso a obtener; extraction of a foamed product from the rest element to be obtained;
b) introducir el material base en el semimolde inferior; b) insert the base material into the lower half-mold;
c) acoplar el semimolde superior sobre el semimolde inferior; c) coupling the upper half-mold on the lower half-mold;
d) cerrar el conjunto formado por sendos semimoldes inferior y superior; d) close the assembly formed by two lower and upper half-molds;
e) espumar el material base alojado en el interior de sendos semimoldes inferior y superior; e) foaming the base material housed inside the lower and upper half molds;
f) abrir el semimolde superior para extracción del producto espumado obtenido por la espumación en frío de dicho material base. f) open the upper half-mold for extraction of the foamed product obtained by cold foaming of said base material.
De esta manera, la fabricación del producto de descanso se automatiza de un modo sencillo, inyectando, de manera preferente, en un cabezal de entrada el material base, el cual se introduce en los semimoldes para proceder a su espumación y su posterior extracción del producto de descanso ya formado. In this way, the manufacturing of the rest product is automated in a simple way, preferably injecting the base material into an inlet head, which is introduced into the semi-molds to proceed with its foaming and subsequent product extraction. resting already formed.
De manera preferente y recomendada, se contempla la posibilidad de que el proceso de espumación no requiera de un calentamiento específico con altas temperaturas, sino que puede ser ejecutado con temperaturas entre 40-70ºC; abaratando el proceso de fabricación y, por ende, el coste del producto de descanso a obtener. Preferably and recommended, the possibility is contemplated that the foaming process does not require specific heating at high temperatures, but can be carried out at temperatures between 40-70 ° C; lowering the manufacturing process and, therefore, the cost of the rest product to be obtained.
En relación a distintas opciones de cómo introducir el elastómero en el material base elástico, se contemplan dos opciones de ejecución, siendo: In relation to different options of how to introduce the elastomer into the elastic base material, two execution options are contemplated, being:
- 1. one.
- Previamente a la etapa b), el procedimiento objeto de invención comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado líquido; y dando lugar a un producto espumado donde dicho elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente, formando una mezcla homogénea. Prior to step b), the process object of the invention comprises a step of mixing the thermoplastic or thermosetting elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a liquid state; and giving rise to a foamed product where said elastomer and the condensation polymer are structurally bonded, forming a homogeneous mixture.
De este modo, el elastómero se une estructuralmente a la cadena del polímero de condensación; y dependiendo de la posición en el cabezal de mezcla, o del momento en el que se añada dicho elastómero en el proceso de espumación, así como el ratio de poliol/isocianato utilizado, la mezcla es completa o parcial. In this way, the elastomer is structurally bonded to the condensation polymer chain; and depending on the position in the mixing head, or the moment at which said elastomer is added in the foaming process, as well as the polyol / isocyanate ratio used, the mixing is complete or partial.
- 2. 2.
- Previamente a la etapa b), el procedimiento objeto de invención comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado sólido; y dando lugar a un producto espumado donde el elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente, formando una mezcla heterogénea. Prior to step b), the process object of the invention comprises a step of mixing the thermoplastic or thermosetting elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a solid state; and giving rise to a foamed product where the elastomer and condensation polymer are structurally bonded, forming a heterogeneous mixture.
En esta segunda opción preferente, el elastómero se encuentra en estado sólido y fragmentado en partículas de pequeño tamaño; donde tales partículas elastoméricas pueden mezclarse previamente con el poliol líquido y dicha mezcla se transporta hasta un cabezal de entrada a los semimoldes; o introducirse directamente a la salida del cabezal, para proceder posteriormente a la espumación en cualquiera de los dos casos. In this second preferred option, the elastomer is in a solid state and fragmented into small particles; wherein such elastomeric particles can be pre-mixed with the liquid polyol and said mixture is transported to a half-mold entry head; or be introduced directly to the head outlet, to subsequently proceed to foaming in either case.
El resultado es un producto de descanso que comprende una espuma flexible de poliuretano con partículas de gel elastómero dispersas de manera regular en todo el volumen del producto. The result is a rest product comprising a flexible polyurethane foam with elastomer gel particles dispersed regularly throughout the volume of the product.
Cabe destacar que en ambas opciones del procedimiento descrito, se consiguen una serie de ventajas inéditas, tales como: It should be noted that in both options of the procedure described, a series of unprecedented advantages are achieved, such as:
-Se consigue una sinergia perfecta entre el frescor del gel elastómero y la transpirabilidad de la espuma. -A perfect synergy is achieved between the freshness of the elastomeric gel and the breathability of the foam.
-Se consigue una uniformidad y mejora en la disipación del calor, para la obtención de un termo-confort óptimo. -A uniformity and improvement in heat dissipation is achieved, in order to obtain optimum thermo-comfort.
-No se empeoran las propiedades mecánicas de estabilidad y durabilidad de la espuma. -The mechanical properties of stability and durability of the foam are not worsened.
- No se endurece la superficie del producto. - The surface of the product does not harden.
Con el objetivo de poder mejorar la transpirabilidad del producto de descanso obtenido a través de dicho procedimiento, se contempla la posibilidad de que el espacio interior del semimolde inferior y/o semimolde superior comprende una pluralidad de vástagos; configurados para crear una pluralidad de cavidades en el producto espumado durante la etapa d). De este modo, dicha pluralidad de vástagos se comportarán como machos en la etapa d) de espumación; generando huecos que permitan el paso de aire a través de toda la sección del producto de descanso, pudiendo contemplarse vástagos transversales, longitudinales, inclinados o curvos. In order to improve the breathability of the rest product obtained through said procedure, the possibility is contemplated that the interior space of the lower half-mold and / or upper half-mold comprises a plurality of stems; configured to create a plurality of cavities in the foamed product during step d). Thus, said plurality of stems will behave as males in the d) stage of foaming; generating gaps that allow the passage of air through the entire section of the rest product, being able to contemplate transverse, longitudinal, inclined or curved stems.
Adicionalmente se contempla la posibilidad de que a continuación de la etapa e), el procedimiento comprende la etapa: Additionally, the possibility is contemplated that following stage e), the procedure comprises the stage:
g) Prensar dicho producto espumado mediante al menos un rodillo; de este modo, y en el caso preferente de la utilización de vástagos generadores de cavidades, se realiza una apertura de células alveolares del propio producto de descanso, y de ese modo se obtiene un producto de descanso que comprende una estructura porosa de células abiertas. g) Press said foamed product by at least one roller; in this way, and in the preferred case of the use of cavity generating stems, an opening of alveolar cells of the rest product itself is performed, and thus a rest product is obtained comprising a porous structure of open cells.
De cara a mejorar la extracción del producto de descanso, una vez conformado, se contempla la posibilidad de que previamente a la etapa a), el procedimiento comprende la introducción de un líquido desmoldeante en la superficie interior de dicho semimolde inferior y/o semimolde superior; configurado dicho líquido desmoldeante para facilitar la extracción del producto espumado. In order to improve the extraction of the resting product, once formed, the possibility is contemplated that prior to step a), the process comprises the introduction of a mold release liquid into the inner surface of said lower half-mold and / or upper half-mold ; said demoulding liquid configured to facilitate the extraction of the foamed product.
Los anteriores porcentajes de composición y formulación específica, la mezcla controlada de todos los componentes comentados y el exclusivo proceso de fabricación descrito, permiten obtener las siguientes propiedades del material base elástico objeto de invención, siendo las principales: The above percentages of specific composition and formulation, the controlled mixing of all the components mentioned and the exclusive manufacturing process described, allow obtaining the following properties of the elastic base material object of the invention, the main ones being:
-Se obtiene una densidad de material base del entre 45 y 80 Kg/m3. -You get a base material density of between 45 and 80 Kg / m3.
-Se obtiene una resiliencia superior al 75%. -It obtains a resilience superior to 75%.
-Se obtiene un factor SAG elevado, del orden entre 2,8 y 3,3; obteniendo por tanto un producto confortable y adaptable con poco peso, pero una gran firmeza cuando se incrementa el peso. Comentar que el factor SAG es la relación entre la carga necesaria para producir una compresión de la espuma del 65% y del 25%. De esta forma se cuantifica el comportamiento progresivo de la espuma frente a una determinada carga. -A high SAG factor is obtained, of the order between 2.8 and 3.3; obtaining therefore a comfortable and adaptable product with little weight, but a great firmness when the weight is increased. Comment that the SAG factor is the ratio between the load required to produce a compression of the foam of 65% and 25%. In this way the progressive behavior of the foam against a given load is quantified.
-Se obtienen buenos valores en compresión set en medio húmedo y seco. -Good values are obtained in compression set in wet and dry environment.
Así pues, de acuerdo con la invención descrita, el elemento de descanso fabricado a partir del material base descrito anteriormente, y con el procedimiento mencionado, constituyen todos ellos una importante novedad en cuanto a productos de descanso existentes en el estado del arte actual, ya que es un producto: Thus, in accordance with the described invention, the rest element manufactured from the base material described above, and with the aforementioned procedure, all constitute an important novelty in terms of rest products existing in the current state of the art, and What is a product:
-Altamente transpirable, -Highly breathable,
-Con una elevada conductividad térmica, -With a high thermal conductivity,
-Capaz de poder repartir los esfuerzos por toda su superficie disminuyendo la presión total; -Able to be able to distribute the efforts by all its surface reducing the total pressure;
Y todo ello con el uso del material base y del procedimiento asociado que consta de una serie de etapas sencillas y perfectamente automatizables; dando lugar a dicho producto de descanso económico y altamente competitivo con respecto al mercado de elementos de descanso actuales. And all this with the use of the base material and the associated procedure consisting of a series of simple and perfectly automatable stages; giving rise to said economic and highly competitive rest product with respect to the market of current rest elements.
Para complementar la descripción que se está realizando, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: To complement the description that is being made, and in order to help a better understanding of the features of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a series of drawings are attached as an integral part of said description. where for illustrative and non-limiting purposes, the following has been represented:
La figura 1.-Muestra una vista de una placa de gel elastómero usada actualmente y perteneciente al estado del arte actual; observándose como se ubica sobre un elemento de descanso tipo almohada. Figure 1 shows a view of an elastomer gel plate currently used and belonging to the state of the art; observing how it is placed on a pillow-type resting element.
La figura 2.-Muestra una vista parcial de un elemento de descanso obtenido a través de la etapa de mezcla del elastómero con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado líquido, formando una mezcla homogénea. Figure 2 shows a partial view of a resting element obtained through the stage of mixing the elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a liquid state, forming a homogeneous mixture.
La figura 3.-Muestra una vista parcial de un elemento de descanso obtenido a través de la etapa de mezcla del elastómero con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado sólido particulado, formando una mezcla heterogénea, en las que se distinguen a la vista las partículas de gel. Figure 3.- Shows a partial view of a resting element obtained through the step of mixing the elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a particulate solid state, forming a heterogeneous mixture, in which they are distinguished from the View the gel particles.
La figura 4.-Muestra una vista esquemática en perspectiva de los dos semimoldes, inferior y superior, preparados para alojar el material base, y observándose una pluralidad de vástagos longitudinales y transversales alojados en él. Figure 4.- Shows a schematic perspective view of the two semi-molds, lower and upper, prepared to house the base material, and observing a plurality of longitudinal and transverse stems housed therein.
La figura 5.-Muestra una vista esquemática de un producto de descanso tipo colchón, al que se le aplica una presión determinada con un rodillo. Figure 5.- It shows a schematic view of a mattress-type rest product, to which a certain pressure is applied with a roller.
A la vista de las figuras, puede observarse distintas posibilidades de fabricación del producto de descanso (11) objeto de invención, donde el material base preparado para conformar dicho elemento de descanso (11), comprende un polímero de condensación formado por: In view of the figures, different manufacturing possibilities of the rest product (11) object of the invention can be observed, where the base material prepared to form said rest element (11) comprises a condensation polymer formed by:
-Al menos un poliisocianato; -Al menos un compuesto polihidroxilado; y -una proporción de gel elastómero del grupo de los termoplásticos o termoestables, -At least one polyisocyanate; -At least one polyhydroxy compound; and -a proportion of elastomeric gel from the group of thermoplastics or thermosets,
configurado dicho elastómero para aumentar la conductividad térmica y mejorar el reparto de esfuerzos sobre dicho elemento de descanso. Donde de forma detallada, el polímero de condensación comprende: -Un poliol A definido entre un porcentaje de 55,8% y 74,4% respecto del total; -un poliol B definido entre un porcentaje de 0% y 18,6% respecto del total; -un isocianato A definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total; -un isocianato B definido entre un porcentaje de 7,24% y 14,48% respecto del total; -agua definida entre un porcentaje de 1,73% y 2,6% respecto del total; -aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,75% y 1,45% respecto del total; -Silicona A definida entre un porcentaje de 0,37% y 1,1% respecto del total; -Amina A definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total; -Amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,36% respecto del total; y said elastomer configured to increase thermal conductivity and improve the distribution of stresses on said resting element. Where in detail, the condensation polymer comprises: -A polyol A defined between a percentage of 55.8% and 74.4% with respect to the total; -a polyol B defined between a percentage of 0% and 18.6% with respect to the total; -a defined isocyanate A between a percentage of 7.24% and 14.48% with respect to the total; - an isocyanate B defined between a percentage of 7.24% and 14.48% with respect to the total; -water defined between a percentage of 1.73% and 2.6% of the total; - UV additive defined between a percentage of 0.75% and 1.45% with respect to the total; -Silicone A defined between a percentage of 0.37% and 1.1% with respect to the total; -Amina A defined between a percentage of 0.08% and 0.36% with respect to the total; -Amina B defined between a percentage of 0.08% and 0.36% with respect to the total; Y
-Se adiciona un elastómero termoplástico o termoendurecible (o termoestable), en una proporción entre el 5% y el 30% del total de compuesto polihidroxilado del polímero de condensación que conforma el material base elástico. -A thermoplastic or thermosetting (or thermosetting) elastomer is added, in a proportion between 5% and 30% of the total polyhydroxy compound of the condensation polymer that forms the elastic base material.
Si el material base tiene un efecto viscoelástico, el polímero de condensación comprende: If the base material has a viscoelastic effect, the condensation polymer comprises:
-Un poliol A definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total; -un poliol B definido entre un porcentaje de 7,8% y 18,3% respecto del total; -un poliol C definido entre un porcentaje de 15,7% y 36,5% respecto del total; -un isocianato A definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total; -un isocianato B definido entre un porcentaje de 8,62% y 20,10% respecto del total; -agua definida entre un porcentaje de 1,33% y 3,11% respecto del total; -aditivo UV definido entre un porcentaje de 0,39% y 0,91% respecto del total; -aditivo A definido entre un porcentaje de 0,79% y 1,93% respecto del total; -silicona A definida entre un porcentaje de 0,59% y 1,37% respecto del total; -silicona B definida entre un porcentaje de 0,20% y 0,46% respecto del total; -amina A definida entre un porcentaje de 0,16% y 0,37% respecto del total; -amina B definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total; -amina C definida entre un porcentaje de 0,08% y 0,18% respecto del total; y -Se adiciona un elastómero termoplástico o termoendurecible (o termoestable), en -A polyol A defined between a percentage of 15.7% and 36.5% of the total; -a polyol B defined between a percentage of 7.8% and 18.3% with respect to the total; -a polyol C defined between a percentage of 15.7% and 36.5% of the total; -a defined isocyanate A between a percentage of 8.62% and 20.10% with respect to the total; - an isocyanate B defined between a percentage of 8.62% and 20.10% with respect to the total; -water defined between a percentage of 1.33% and 3.11% with respect to the total; - UV additive defined between a percentage of 0.39% and 0.91% with respect to the total; -A additive A defined between a percentage of 0.79% and 1.93% with respect to the total; -silicone A defined between a percentage of 0.59% and 1.37% of the total; -silicone B defined between a percentage of 0.20% and 0.46% with respect to the total; -amine A defined between a percentage of 0.16% and 0.37% of the total; -amine B defined between a percentage of 0.08% and 0.18% with respect to the total; -amine C defined between a percentage of 0.08% and 0.18% with respect to the total; and -A thermoplastic or thermosetting (or thermosetting) elastomer is added, in
una proporción entre el 5% y el 30% del total de compuesto polihidroxilado del polímero de condensación que conforma el material base viscoelástico. a proportion between 5% and 30% of the total polyhydroxy compound of the condensation polymer that forms the viscoelastic base material.
Una vez descrito el material base, se procede a describir las realizaciones preferentes de fabricación del elemento de descanso (11); donde dicho procedimiento comprende las etapas de: Once the base material has been described, the preferred manufacturing embodiments of the resting element (11) are described; where said procedure comprises the steps of:
a) aplicar un líquido desmoldeante en la superficie interior de dicho semimolde inferior (1) y/o semimolde superior (2); configurado dicho líquido desmoldeante para facilitar la extracción del producto espumado (7, 8); a) applying a mold release liquid on the inner surface of said lower half-mold (1) and / or upper half-mold (2); said demoulding liquid configured to facilitate the extraction of the foamed product (7, 8);
b) introducir el material base en el semimolde inferior (1); c) acoplar el semimolde superior (2) sobre el semimolde inferior (1); d) cerrar el conjunto formado por sendos semimoldes inferior y superior (1, 2); e) espumar el material base alojado en el interior de sendos semimoldes inferior b) insert the base material into the lower half-mold (1); c) coupling the upper half-mold (2) over the lower half-mold (1); d) close the assembly formed by two lower and upper half-molds (1, 2); e) foaming the base material housed inside two lower half molds
y superior (1, 2); f) abrir el semimolde superior (2) para extracción de un producto espumado ( 7, 8) obtenido por la espumación de dicho material base; y g) prensar dicho producto espumado (7, 8) mediante un rodillo (5), tal y como se muestra en la figura 5. and higher (1, 2); f) opening the upper half-mold (2) for extraction of a foamed product (7, 8) obtained by foaming said base material; and g) pressing said foamed product (7, 8) by means of a roller (5), as shown in Figure 5.
De manera preferente y recomendada, se contempla la posibilidad de que el proceso de espumación no requiere de un calentamiento específico con altas temperaturas, sino que puede ser ejecutado con temperaturas entre 40-70ºC. Preferably and recommended, the possibility is contemplated that the foaming process does not require specific heating at high temperatures, but can be carried out at temperatures between 40-70 ° C.
En relación a la etapa b), existen dos opciones de conformado del producto de descanso, donde: In relation to stage b), there are two options for shaping the rest product, where:
-Previamente a la etapa b) el procedimiento comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado líquido; y dando lugar a un producto espumado Prior to step b) the process comprises a step of mixing the thermoplastic or thermosetting elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a liquid state; and giving rise to a foamed product
(7) donde dicho elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente, formando una mezcla homogénea, tal y como se ilustra en la figura (7) where said elastomer and condensation polymer are structurally linked, forming a homogeneous mixture, as illustrated in the figure
2. 2.
-Previamente a la etapa b), el procedimiento comprende una etapa de mezcla del elastómero termoplástico o termoendurecible con el polímero de condensación, estando dicho elastómero en estado sólido; y dando lugar a un producto espumado Prior to step b), the process comprises a step of mixing the thermoplastic or thermosetting elastomer with the condensation polymer, said elastomer being in a solid state; and giving rise to a foamed product
(8) donde el elastómero y el polímero de condensación se encuentran unidos estructuralmente, formando una mezcla heterogénea, tal y como puede observarse en la figura 3. (8) where the elastomer and the condensation polymer are structurally linked, forming a heterogeneous mixture, as can be seen in Figure 3.
De este modo, se observa cómo estas dos realizaciones ilustradas en las figuras 2 y 3 difieren del estado de la técnica, viéndose un ejemplo en la figura 1 donde se visualiza cómo una plancha (6) independiente de gel elastómero se acopla, en una de sus superficies, a un producto de descanso tipo almohada. In this way, it can be seen how these two embodiments illustrated in Figures 2 and 3 differ from the state of the art, an example being seen in Figure 1 where a plate (6) independent of elastomeric gel is coupled is coupled, in one of its surfaces, to a pillow type rest product.
A la vista de la figura 4, se observa que el espacio interior del semimolde inferior (1) y del semimolde superior (2) comprende una pluralidad de vástagos longitudinales (3) y una pluralidad de vástagos transversales (4); configurados todos ellos para crear una pluralidad de cavidades (9) en el producto espumado (7, 8) durante la etapa de espumación. In view of Figure 4, it is observed that the interior space of the lower half-mold (1) and the upper half-mold (2) comprises a plurality of longitudinal stems (3) and a plurality of transverse stems (4); all of them configured to create a plurality of cavities (9) in the foamed product (7, 8) during the foaming stage.
Por último, y a la vista de la figura 5 se observa un producto de descanso (11) tipo colchón, visualizándose una pluralidad de cavidades (10) generadas por la pluralidad de vástagos transversales (4); los cuales mejorando la transpirabilidad del producto de descanso (11) obtenido. Finally, and in view of Figure 5, a mattress type rest product (11) is observed, displaying a plurality of cavities (10) generated by the plurality of transverse stems (4); which improving the breathability of the rest product (11) obtained.
A la vista de esta descripción y juego de figuras, el experto en la materia podrá entender que las realizaciones de la invención que se han descrito pueden ser combinadas de múltiples maneras dentro del objeto de la invención. La invención ha sido descrita según algunas realizaciones preferentes de la misma, pero para el experto en la materia resultará evidente que múltiples variaciones pueden ser introducidas en dichas realizaciones preferentes sin exceder el objeto de la invención reivindicada. In view of this description and set of figures, the person skilled in the art will be able to understand that the embodiments of the invention that have been described can be combined in multiple ways within the scope of the invention. The invention has been described according to some preferred embodiments thereof, but it will be apparent to the person skilled in the art that multiple variations can be introduced in said preferred embodiments without exceeding the object of the claimed invention.
Claims (11)
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