ES2689764T3 - Recubrimientos de superficie apenachada que comprenden un agente antiampollamiento - Google Patents

Recubrimientos de superficie apenachada que comprenden un agente antiampollamiento Download PDF

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Abstract

Un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada (200), el método comprende: - incorporar (700) fibras de penacho (201) a una base (100) para formar el recubrimiento de superficie apenachada, en donde el recubrimiento de superficie apenachada comprende un lado inferior (202) y una superficie de pila (204); - recubrir (702) el lado inferior con un recubrimiento de látex coloidal (300), en donde el recubrimiento de látex coloidal tiene una superficie expuesta (302); - mojar (704) la superficie expuesta con agente antiampollamiento (400), en donde uno cualquiera de los siguientes: el agente antiampollamiento comprende un ácido y el agente antiampollamiento, es un agente antiampollamiento catiónico; y - calentar (706) al menos el lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido (600).

Description

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DESCRIPCION
Recubrimientos de superficie apenachada que comprenden un agente antiampollamiento Campo de la invención
La invención está relacionada con recubrimientos de superficie apenachada y la producción de recubrimientos de superficie apenacha.
Antecedentes y técnica relacionada
Los recubrimientos de superficie apenachada proporcionan una superficie que se compone de fibras que han sido conectadas a una base (backing). Ejemplos de un recubrimiento de superficie apenachada (turfed) incluyen alfombras y césped artificial que se usa para sustituir al césped. La estructura del césped artificial se diseña de manera que el césped artificial tenga una apariencia que se asemeje al césped. Típicamente el césped artificial se usa como superficie para deportes como fútbol, fútbol americano, rugby, tenis, golf, para campos de juego o campos de ejercicio. Además el césped artificial se usa frecuentemente para aplicaciones de paisajismo.
Compendio
La invención proporciona un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada y un recubrimiento de superficie apenachada en las reivindicaciones independientes. En las reivindicaciones dependientes se dan realizaciones.
En un aspecto la invención proporciona un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada. El método comprende incorporar fibra de penacho en una base para formar el recubrimiento de superficie apenachada. Esta etapa se puede denominar como alternativa apenachar la fibra de penacho en la base para formar el recubrimiento de superficie apenachada. El recubrimiento de superficie apenachada comprende un lado inferior y una superficie de pila. El lado inferior se monta sobre una superficie para cubrirlo y entonces se expone la superficie de pila. La superficie de pila se forma por las fibras de penacho expuestas. El método comprende además recubrir el lado inferior con un recubrimiento de látex coloidal. El recubrimiento de látex coloidal tiene una superficie expuesta. El método comprende además mojar la superficie expuesta con un agente antiampollamiento. El método comprende además calentar al menos el lado inferior y entonces curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido. Cuando se calienta el recubrimiento de látex coloidal se fuerza agua afuera del recubrimiento de látex coloidal. Conforme se seca, sobre la superficie del recubrimiento de látex coloidal puede formarse un revestimiento o recubrimiento de látex parcialmente secado. Entonces se puede atrapar agua por debajo de esta delgada superficie de revestimiento que entonces se puede romper conforme el agua se convierte en vapor de agua. Esto puede provocar ampollamiento del recubrimiento de látex sólido. Un agente antiampollamiento es el material que provoca que el látex se coagule un poco. Esta coagulación del látex deja áreas donde el agua puede escapar sin provocar el ampollamiento.
Se pueden añadir agentes antiampollamiento al recubrimiento de látex coloidal líquido antes de recubrir sobre el lado inferior. En cantidades suficientemente grandes, los agentes antiampollamiento pueden hacer inestable el látex coloidal. Dependiendo del tipo de agente antiampollamiento, hay por lo tanto un límite en cuánto agente antiampollamiento se puede usar. También puede ser inadecuado almacenar diversos agentes antiampollamiento con un látex líquido durante periodos de tiempo más largos. Mojar la superficie expuesta del agente antiampollamiento puede tener el efecto técnico de que se pueden usar concentraciones más grandes de agente antiampollamiento. Mojar la superficie expuesta también puede tener el efecto técnico de que se reduce enormemente la cantidad de ampollamiento.
Cuando se aplica un agente antiampollamiento a la superficie expuesta, puede limitarse la remezcla del látex coloidal y el agente antiampollamiento en la superficie. Esto puede tener el efecto de prevenir una película o reducir la formación de película en la superficie expuesta del látex coloidal. Esta perturbación o perturbación parcial de formación de película puede ser provocada por coagulación del látex cerca de la superficie. Esto puede entonces reducir el ampollamiento durante el secado porque puede escapar humedad en lugar de ser atrapada por una película.
Se pueden usar diversos tipos de agentes antiampollamiento. Por ejemplo un látex coloidal tal como látex de estireno butadieno caboxilado puede ser estabilizado por un agente tensoactivo aniónico que se ubica en la superficie de partícula y por los grupos de ácido carboxílico que se incorporan en el polímero. Cuando se neutraliza el agente tensoactivo aniónico y grupos carboxílicos generarán una carga negativa, esta carga negativa dará como resultado una repulsión electrostática que impedirá que las partículas se aglomeren y asegurará la estabilidad coloidal del látex. Cuando se reduce la repulsión electrostática, las partículas se desestabilizan y pueden aglomerarse, lo que lleva a la pérdida de estabilidad coloidal y así a la coagulación de las partículas de látex. Esta reducción de repulsión electrostática se puede obtener añadiendo un donante de H+o una especie catiónica. La primera se puede considerar como coagulación inducida por pH, al añadir un donante de H+ (p. ej. un ácido como ácido cítrico) se neutraliza la carga en el agente tensoactivo aniónico y en el ácido carboxílico llevando a coagulación a través de neutralización de carga. La segunda se puede considerar como coagulación inducida por catiónico, al añadir especies con una naturaleza de carga contraria se reduce la repulsión electrostática que de nuevo lleva a coagulación a través de neutralización de carga. Especies catiónicas adecuadas pueden ser sales como NaCl, CaCl2 o AICh o polímeros como
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cloruro de polidialildimetilamonio o polietilenimina.
En otra realización, el agente antiampollamiento es un ácido. Los ácidos en general pueden provocar que el látex coloidal experimente coagulación. Esta coagulación provocada por ácidos en general puede ser no deseable cuando el látex coloidal se almacena antes de usarse para recubrir sobre el lado inferior. Rociar el ácido sobre la superficie puede ser, por lo tanto, una manera de usar el ácido para reducir eficazmente el ampollamiento cuando se fabrica un recubrimiento de superficie apenachada.
En otra realización, el ácido es ácido cítrico. El uso de ácido cítrico puede ser beneficioso porque puede ser un agente antiampollamiento eficaz cuando con él se moja sobre la superficie expuesta. También puede tener el beneficio de ser un ácido de manera natural orgánico que no es tóxico.
En otra realización, el ácido es vinagre o ácido acético. El uso de vinagre o ácido acético puede ser beneficioso porque es un ácido orgánico que ocurre de manera natural que no es tóxico.
El uso de un ácido en general puede ser beneficioso porque puede tener el efecto técnico de retrasar la solidificación completa de la dispersión coloidal de las partículas de látex durante el curado y así reducir las posibilidades de ampollamiento.
En otra realización, el ácido es uno cualquiera de los siguientes: ácido cítrico, vinagre, ácido acético, un alcohol, un ácido orgánico, un ácido inorgánico, un ácido sulfónico, un ácido mineral, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido oxálico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido úrico, Taurina, p-ácido toluenosulfónico, ácido trifluorometanosulfónico, ácido aminometilfosfónico, ácido tartárico, ácido málico, ácido fosfórico, ácido hidroclórico, ácido haxanodiónico, y combinaciones de los mismos.
Tras el secado, la capa de látex resultante sobre la base que conecta las fibras de penacho puede tener un grosor de aproximadamente 1 mm. Cuando se rocía con un ácido, una décima de milímetro sobre la superficie de la película de látex puede tener un pH relativamente bajo. Típicamente cuando se fabrican recubrimientos de superficie apenachada, se puede añadir un compuesto de silicio y poliéter al volumen de látex coloidal líquido antes usarse para recubrir. Típicamente se usan cantidades muy pequeñas de ácido o agente antiampollamiento, por ejemplo del orden de 400 g por 1 tonelada métrica de látex. En la práctica se puede usar entre 50 g y 1000 g de ácido o agente antiampollamiento por 1 tonelada métrica de látex. En otro ejemplo se puede usar entre 200 g y 800 g de látex o agente antiampollamiento por tonelada métrica de látex. En incluso otro ejemplo se puede usar entre 300 g y 500 g de ácido o agente antiampollamiento. Cuando se rocía un agente antiampollamiento sobre la superficie, se pueden usar concentraciones mucho más grandes de anticoagulante. Por ejemplo se puede rociar bastante del agente antiampollamiento sobre la superficie de manera que haya aproximadamente el 1 % del anticoagulante sobre la superficie a diferencia del 0,04 %. Rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie puede por lo tanto reducir enormemente el ampollamiento del recubrimiento de látex sólido que resulta. Si el recubrimiento de superficie apenachada se fabrica en un proceso continuo o basado en banda, el recubrimiento de superficie apenachada puede moverse entre diferentes estaciones cuando se realiza el método. Por ejemplo el lado inferior puede ser recubierto con un rodillo humedecedor u otro sistema de recubrimiento y entonces se moja rociando o atomizando el agente antiampollamiento sobre la superficie.
En los recubrimientos de látex coloidal que se usan típicamente para hacer recubrimientos de superficie apenachada puede haber una gran cantidad de agua. Por ejemplo, la película seca puede tener un peso aproximado de 1 kg por metro cuadrado del material de base. Antes de que se seque el recubrimiento de látex coloidal, puede tener un peso de 1,3 kg. Esto significa que se tienen que evaporar aproximadamente 300 g de agua por metro.
Para aplicar el agente antiampollamiento se pueden usar diversos aparatos. Por ejemplo se puede usar un aerosol o neblina de ácido cítrico.
En otra realización, el agente antiampollamiento es un agente antiampollamiento catiónico. El agente antiampollamiento catiónico es un agente antiampollamiento que puede suministrar un catión que promueve que el látex coloidal se coagule. Por ejemplo, como agente antiampollamiento catiónico se pueden usar diversas sales. Esto puede ser beneficioso porque el recubrimiento de látex sólido resultante puede ser producido sin el uso de ácido.
En otra realización el agente antiampollamiento catiónico es uno cualquiera de los siguientes: sal, cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de aluminio y sulfato de aluminio.
En otra realización el agente antiampollamiento catiónico es un polímero catiónico soluble en agua. Los polímeros catiónicos solubles en agua no son sales pero todavía suministran un catión que se puede usar para proporcionar el efecto antiampollamiento.
Ejemplos de varios polímeros catiónicos solubles en agua que funcionan son el cloruro de polidialildimetilamonio y la polietilenimina.
Otro mecanismo de coagulación de látex coloidales, tales como látex carboxilatados, es la sensibilización por calor por adición de un polisiloxano modificado con poliéter, a esto se le puede hacer referencia como coagulación inducida por temperatura. El mecanismo de dicha sensibilización por calor puede deberse posiblemente a la formación del
poliéter con los ácidos carboxílicos sobre la superficie de partícula, esto puede apantallar la repulsión electrostática pero estabilizará la partícula mediante obstáculo estérico. Cuando se alcanza el punto de turbidez del polixiloxano, no habrá más estabilización por obstáculo estérico ni debido a la repulsión electrostática y se inducirá la coagulación.
En otra realización, el recubrimiento de látex coloidal comprende además un coagulante de látex sensible a la 5 temperatura. Un coagulante de látex sensible a la temperatura es un material que funciona como agente antiampollamiento y se vuelve activo cuando se calienta el recubrimiento de látex coloidal para impulsar agua desde él y convertirlo en recubrimiento de látex sólido. El uso del coagulante de látex sensible a la temperatura conjuntamente con el agente antiampollamiento que se rocía sobre la superficie expuesta puede además proporcionar un recubrimiento de látex sólido en el que se reducen enormemente los defectos de ampollamiento. Típicamente se usan 10 coagulantes de látex sensibles a la temperatura para reducir el ampollamiento cuando se fabrica un recubrimiento de superficie apenachada. El uso de estos coagulantes de látex sensibles a la temperatura con el agente antiampollamiento rociado adicional puede permitir incluso mayor reducción en los defectos de ampollamiento.
En otra realización, el coagulante de látex sensible a la temperatura es un poliéter de silicona.
En otra realización, el coagulante de látex sensible a la temperatura es un polisiloxano modificado con poliéter.
15 En otra realización, el recubrimiento de látex coloidal comprende una emulsión de estireno-butadieno.
En otra realización, el recubrimiento de superficie apenachada es un césped artificial. Por ejemplo, la fibra de penacho o hebra (turf) podría ser fibra de césped artificial y la superficie de pila podría ser una superficie de césped artificial.
En otra realización, las fibras de penacho son uno cualquiera de los siguientes componentes: un polímero no polar,
un polímero de poliolefina, un polímero de poliolefina termoplástica, un polímero de polietileno, un polímero de 20 polipropileno, un polímero de poliamida, una mezcla de polímero de polietileno, nilón, poliéster, lana, algodón, teflón, politetrafluoretileno y mezclas de los mismos.
En otra realización el recubrimiento de superficie apenachada es uno cualquiera de los siguientes, césped de paisajismo, recubrimiento de pared, recubrimiento de suelo, alfombrilla de automoción, una alfombra, una alfombra de interior, una alfombra de exteriores y una superficie de atletismo.
25 En otro aspecto la invención proporciona un recubrimiento de superficie apenachada. El recubrimiento de superficie apenachada comprende una base. El recubrimiento de superficie apenachada comprende además fibras de penacho. Las fibras de penacho se apenachan en la base. El recubrimiento de superficie apenachada comprende además un lado inferior y una superficie de pila. La superficie de pila se forma por las fibras de penacho que se extienden afuera más allá de la base. El lado inferior se forma por una pequeña cantidad de las fibras de penacho y un recubrimiento 30 de látex que sostiene las fibras de penacho en la base. El lado inferior se puede colocar sobre una superficie. Cuando el lado inferior se coloca sobre una superficie entonces se expone la superficie de pila. El recubrimiento de superficie apenachada comprende además un recubrimiento de látex sobre el lado inferior para asegurar las fibras de penacho. El recubrimiento de látex en algunos ejemplos puede tener un pH medio que disminuye conforme aumenta la distancia desde la base. Por ejemplo, conforme aumenta la distancia desde la base en el lado inferior el látex se puede mezclar 35 con más ácido que el usado como agente antiampollamiento rociado. Conforme aumenta la distancia desde el lado inferior el pH también disminuye debido a la concentración más grande de ácido. En otros ejemplos, conforme aumenta la distancia promedio desde la base en la dirección del lado inferior, la densidad media de un producto de un agente antiampollamiento aumenta. Por ejemplo, si el agente antiampollamiento fuera una sal o un coagulante de látex sensible a la temperatura, la concentración de este agente antiampollamiento o producto derivado de este agente 40 antiampollamiento puede aumentar.
El césped artificial puede incluir por ejemplo una superficie de atletismo que se usa como sustituto para campo o superficie de juego de césped. El césped artificial se puede usar por ejemplo para superficies que se usan para deportes, ocio y paisajismo. El césped artificial puede adoptar diferentes formas dependiendo del uso pretendido. El césped artificial para fútbol americano, béisbol, fútbol, hockey sobre hierba, lacrosse, y otros deportes puede tener 45 fibras de césped artificial de grosor y longitud variables dependiendo de los requisitos.
Las suspensiones coloidales usadas en la fabricación de látex típicamente contienen una parte bastante grande de agua en peso. Por ejemplo, un recubrimiento de látex usado en fabricación de recubrimientos de superficie apenachada puede contener en el entorno del 25 % al 30 % de agua. Para curar el látex coloidal hasta formar el recubrimiento de látex sólido se tiene que retirar esta agua y expulsar del recubrimiento de látex coloidal. Para que 50 ocurra esto de manera natural en el aire se requeriría una gran cantidad de tiempo de fabricación. Para acelerar el proceso de fabricación, los recubrimientos de superficie apenachada típicamente se calientan para expulsar más rápidamente el agua. Una desventaja de hacer esto es que conforme el agua deja la suspensión coloidal de las partículas de látex se pueden atrapar pequeñas cantidades de agua como forma coloide en partes cada vez más grandes. Esta agua atrapada se puede calentar entonces suficientemente de modo que forma vapor de agua o hervido 55 o burbujas. Esto puede provocar entonces el ampollamiento del recubrimiento de látex coloidal conforme se cura.
Al recubrimiento de látex coloidal se pueden añadir los denominados agentes antiampollamiento de modo que esto reduce las posibilidades de que queden atrapadas cantidades de agua, lo que entonces lleva a ampollamiento. Una
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desventaja de añadir el agente antiampollamiento al recubrimiento de látex coloidal es que puede debilitar las propiedades mecánicas del recubrimiento de látex coloidal. Otra desventaja es que los agentes antiampollamiento eficaces pueden ser formulaciones en propiedad o protegidos por secreto comercial, lo que puede ser caro.
El beneficio de rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie expuesta es que el agente antiampollamiento no se añade al recubrimiento de látex coloidal hasta después de que ha recubierto el lado inferior. El látex coloidal o líquido puede entonces tener una vida de almacenamiento más larga ya que se almacena durante el proceso de fabricación. Otro beneficio es que rociar el agente antiampollamiento sobre el lado inferior no tiene un efecto perjudicial en la fortaleza mecánica del recubrimiento de superficie apenachada resultante.
La fortaleza mecánica del recubrimiento de superficie apenachada por ejemplo se puede expresar como lo que se conoce como trabado de penacho o unión de penacho. Esto es la cantidad de fuerza necesaria para extraer el penacho de su base del recubrimiento de superficie apenachada. Experimentos muestran que rociar ácido sobre la superficie expuesta no reduce apreciablemente el trabado de penacho.
Otro beneficio potencial es que al rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie del recubrimiento de superficie apenachada el secado del agua puede ser más eficaz. Por ejemplo, esto puede permitir una tasa de fabricación más grande o más rápida. Esto puede tener el efecto de reducir el coste de fabricación del recubrimiento de superficie apenachada.
En una realización, el recubrimiento de látex coloidal es látex de estireno-butadieno.
En otra realización, incorporar el recubrimiento de superficie apenachada en la base puede significar tejer por punto o apenachar la fibra de penacho en la base.
En otra realización, el agente antiampollamiento puede reducir el ampollamiento del recubrimiento de látex coloidal conforme se cura hasta formar el recubrimiento de látex sólido.
En otra realización calentar al menos el lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido comprende mantener el lado inferior dentro de un primer intervalo de temperaturas y/o mantener la superficie de pila dentro de un segundo intervalo de temperaturas. El primer intervalo de temperaturas es más grande que el segundo intervalo de temperaturas. Al curar el recubrimiento de superficie apenachada a dos temperaturas diferentes, una para el lado inferior donde el recubrimiento de látex coloidal es uno donde las fibras de penacho puede tener el beneficio de curar el recubrimiento de látex coloidal más eficazmente mientras se protegen las fibras de penacho.
En otra realización el primer intervalo de temperaturas es uno cualquiera de los siguientes: entre 140 °C y 150 °C, entre 130 °C y 160 °C, entre 120 °C y 170 °C, y entre 100 °C y 180 °C. El segundo intervalo de temperaturas es uno cualquiera de los siguientes: entre 50 °C y 70 °C, entre 40 °C y 80 °C, entre 30 °C y 90 °C, y entre 20 °C y 100 °C. El uso de estos intervalos de temperaturas puede tener el beneficio de que permite el curado eficaz del recubrimiento de látex coloidal mientras se protege la integridad estructural y la estructura de las fibras de penacho.
En otra realización el recubrimiento de látex coloidal se aplica al lado inferior usando un rodillo humedecedor o se aplica usando un método de cuchilla sobre rodillo. En un aparato de rodillo humedecedor se lleva el lado inferior hasta el contacto con una pieza rotatoria o móvil que gira en un baño del látex coloidal y entonces entra en contacto con el lado inferior. La nombre rodillo humedecedor procede un dispositivo de mano que se utiliza para “lamer” sello y sobres mojándolos con un cilindro rotatorio.
En el método de cuchilla sobre rodillo, el recubrimiento de látex coloidal se aplica o dispensa en el lado inferior de la base de césped artificial. Entonces se usa un filo de cuchilla u otra estructura recta semejante a un canto para alisar y controlar el grosor del recubrimiento de látex coloidal. El uso ya sea del rodillo humedecedor o el método de cuchilla sobre rodillo puede ser beneficioso porque puede proporcionar unos medios para aplicar un recubrimiento uniforme del recubrimiento de látex coloidal rápida y eficazmente durante la fabricación.
En otra realización el calentamiento del lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar el recubrimiento de látex sólido comprende curar el recubrimiento de látex coloidal radiactivamente. Se puede usar calentamiento radiactivo, por ejemplo un elemento de calentamiento o lámpara de calor, para calentar la superficie.
En otra realización recubrir la superficie expuesta con el agente antiampollamiento comprende uno cualquiera de los siguientes: rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie expuesta, atomizar el agente antiampollamiento adyacente a la superficie expuesta, y generar un aerosol del agente antiampollamiento adyacente a la superficie expuesta, y combinaciones de los mismos. El uso de cualquiera de estos métodos puede ser eficiente para aplicar una pequeña cantidad del agente antiampollamiento para mojar la superficie expuesta.
En otra realización el recubrimiento de látex coloidal comprende entre el 25 % y el 30 % de agua.
En otra realización el recubrimiento de látex coloidal comprende además entre el 45 % y el 50 % de calcio carbonato.
En otra realización el recubrimiento de látex coloidal comprende además un modificador reológico. Por ejemplo el modificador reológico puede ser goma de xantano o espesante de acrilato.
En otra realización, el recubrimiento de látex coloidal comprende una emulsión o coloide de estireno-butadieno.
En otro aspecto, la invención proporciona un césped artificial fabricado según cualquiera de las etapas de método 5 anteriores o modificaciones.
Cuando se examina un recubrimiento de superficie apenachada fabricado según el método, en algunos casos puede ser posible diferenciar entre ese y un recubrimiento de superficie apenachada donde el agente antiampollamiento ha sido mezclado hasta formar el recubrimiento de látex coloidal. Por ejemplo, puede ser sangrado a través del recubrimiento de látex coloidal a la superficie de pila. El recubrimiento de látex sólido en el lado inferior se puede 10 comparar con las pequeñas cantidades de látex solidificado dentro o sobre la superficie de pila. Puede haber una diferencia en el pH ya que se usó el agente antiampollamiento, que es un ácido, para mojar la superficie expuesta.
Se entiende que una o más de las realizaciones mencionadas anteriormente de la invención se pueden combinar siempre que las realizaciones combinadas no sean mutuamente exclusivas.
Breve descripción de los dibujos
15 A continuación, se explican en mayor detalle realizaciones de la invención, a modo de ejemplo únicamente, haciendo referencia a los dibujos en los que:
la figura 1 ilustra parcialmente la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada;
la figura 2 ilustra parcialmente la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada;
la figura 3 ilustra parcialmente la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada;
20 la figura 4 ilustra parcialmente la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada;
la figura 5 ilustra parcialmente la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada; la figura 6 ilustra un ejemplo de un recubrimiento de superficie apenachada; y
la figura 7 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada.
25 Descripción detallada
Los elementos numerados de manera semejante en estas figuras son elementos equivalentes o realizan la misma función. Elementos que se han tratado previamente no necesariamente se tratarán en figuras posteriores si la función es equivalente.
La figura 1 -figura 6 se usan para ilustrar la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada. La figura 1 30 muestra un ejemplo de una base 100. La base 100 podría ser por ejemplo un textil tejido, un textil formado de fibras conectadas juntas, o un material formado de una o más películas.
La figura 2 muestra un recubrimiento de superficie apenachada 200. La base 100 ha tenido fibras de penacho 201 que se han apenachado en la base 100. Se puede ver que un pequeño bucle de fibra de penacho 206 se extiende en un lado inferior 202. El recubrimiento de superficie apenachada 200 tiene un lado inferior 202 que se puede colocar sobre 35 una superficie. Cuando el lado inferior 202 se coloca sobre una superficie, se expone la superficie de pila 204 que se forma por las fibras de penacho 201. Por ejemplo, si el recubrimiento de superficie apenachada 200 fuera césped artificial, el lado inferior 202 se colocaría sobre el campo de juego y la superficie de pila 204 formaría una superficie de césped artificial que entonces se usaría como superficie de atletismo para jugar deportes como fútbol americano o fútbol.
40 La figura 3 muestra una etapa adicional en la fabricación del recubrimiento de superficie apenachada. La figura 3 es idéntica a la figura 2 excepto que se ha dispersado un recubrimiento de látex coloidal 300 sobre el lado inferior 202. El recubrimiento de látex coloidal 300 cubre el lado inferior de la base 100 y también cubre los bucles 206 de fibra de penacho. El recubrimiento de látex coloidal tiene una superficie expuesta 302 que se expone a la atmósfera.
La figura 4 ilustra una etapa adicional en la fabricación de un recubrimiento de superficie apenachada 200. Conforme 45 el látex coloidal empieza a secar, hay una tendencia a que se forme una película de látex sólido sobre la superficie expuesta. Sobre la superficie se puede rociar un agente antiampollamiento para inducir la coagulación en la región de la superficie expuesta para ayudar a proporcionar unos medios para que escape la humedad dentro del látex coloidal sin provocar ampollamiento. En esta figura se muestran gotas 400 del agente antiampollamiento. Estas gotas que se pueden rociar o atomizar sobre el lado inferior 202 forman una capa 402 de látex coloidal que se mezcla con agente 50 antiampollamiento. El agente antiampollamiento 400 moja la superficie expuesta 302 del recubrimiento de látex
5
10
15
20
25
30
35
40
coloidal 300. La escala y el tamaño relativos de las capas y otros detalles mostrados en las figuras 1-6 no están dibujados a escala. Por ejemplo el grosor de las capas 300 y 402 no está dibujado a escala. La capa mezclada con agente antiampollamiento 402 también puede ser muy pequeña en comparación al recubrimiento de látex coloidal 300. Cuando el agente antiampollamiento 400 se deposita sobre la superficie expuesta 302, empezará a mezclarse con el recubrimiento de látex coloidal 300. Realmente, no habrá una separación clara entre el recubrimiento de látex coloidal y la capa mezclada con el agente antiampollamiento 400.
A continuación en la figura 5 se realiza el secado del recubrimiento de látex coloidal 300. En esta figura el lado inferior 202 se expone a una primera temperatura 500 y la superficie de pila 204 se expone a una segunda temperatura 502. Si se usan temperaturas inferiores entonces la primera temperatura y la segunda temperatura pueden ser iguales. Sin embargo, si se desea acelerar el secado del recubrimiento de látex coloidal 300 entonces puede ser beneficioso por ejemplo proporcionar aire forzado de dos temperaturas diferentes. La primera temperatura 500 es más caliente y fuerza el secado del recubrimiento de látex coloidal 300. La segunda temperatura 502 puede ser una temperatura inferior que sea suficientemente baja como para proteger e impedir daño a la fibra de penacho 201 durante el proceso de secado.
La figura 6 muestra el recubrimiento de superficie apenachada 200 después de finalizada la fabricación. El recubrimiento de látex coloidal se ha secado hasta formar un recubrimiento de látex sólido 600. El recubrimiento de látex sólido 600 cubre el lado inferior 202 de la base 100 y también cubre el bucle de fibras de penacho 206. Esto provoca que el bucle de las fibras de penacho 206 se conecte la base 100. La flecha 602 representa la distancia desde la base 100. Esta flecha empieza en la superficie del lado inferior 202 de la base 100 y se aleja del recubrimiento de superficie apenachada 200. Como se usó el agente antiampollamiento 400 para mojar la superficie del recubrimiento de látex coloidal 300 las propiedades del recubrimiento de látex sólido 600 pueden variar conforme aumenta la distancia en la dirección 602. Por ejemplo, el pH del recubrimiento de látex sólido 600 puede disminuir en la dirección de la flecha 602. Las cantidades de agente antiampollamiento o productos derivados del agente antiampollamiento también pueden estar presentes en cantidades más grandes conforme aumenta la dirección en la flecha 602.
La figura 7 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada. Primero en la etapa 700 se incorporan fibras de penacho 104 a una base 100 para formar un recubrimiento de superficie apenachada 200. Los resultados de esto se ilustran en la figura 2. El recubrimiento de superficie apenachada 200 comprende un lado inferior 202 y una superficie de pila 204.
A continuación en la etapa 702 se recubre el lado inferior 202 con un recubrimiento de látex coloidal 300. El recubrimiento de látex coloidal tiene una superficie expuesta 302. Esto se ilustra en la figura 3. A continuación en la etapa 704 se moja la superficie expuesta 302 con un agente antiampollamiento 400. El proceso de mojar la superficie expuesta con el agente antiampollamiento 400 se ilustra en la figura 4. Finalmente, en la etapa 706, el lado inferior 202 se calienta 500 para curar el recubrimiento de látex coloidal 300 hasta formar un recubrimiento de látex sólido 600. El proceso de calentamiento se muestra en la figura 5 y el recubrimiento de superficie apenachada acabado se ilustra en la figura 6.
Se han realizado varios experimentos usando ácido cítrico como agente antiampollamiento. En el experimento se rocío el 20 % y el 40 % de solución de ácido cítrico sobre un compuesto de látex coloidal antes del secado. En estos ensayos se aplicaron aproximadamente 40-50g m2 durante estos experimentos. En los experimentos, se examinó el ampollamiento, la velocidad de secado, que está relacionada con la turbidez y la humedad relativa, y el trabado de penacho. El compuesto de látex coloidal examinado era un látex de estireno-butadieno. Los resultados del ampollamiento se dan cualitativamente en la tabla número 1. En la tabla 1 se puede ver que la cantidad de ampollamiento sin ácido cítrico es la más grande. Con una solución al 20 % se redujo la cantidad de ampollamiento. Con la solución al 40 % de ácido cítrico se redujo aún más el ampollamiento.
Tabla 1:
Ácido cítrico
Ampollamiento
-
+ +
solución al 20 %
+
solución al 40 %
+ -
La tabla 2 muestra los resultados de los experimentos cuando se examina la turbidez. Los resultados se muestran como 2 minutos, 3 minutos, 4 minutos, 5 minutos y 6 minutos. Conforme se seca más el recubrimiento de látex coloidal 5 la turbidez disminuye. Medir la turbidez es en efecto una medida para determinar lo rápido que se está secando el recubrimiento de látex coloidal. Se puede ver que conforme aumenta la concentración del ácido cítrico la turbidez también disminuye. Esto indica que el ácido cítrico aumenta la tasa de secado del recubrimiento de látex coloidal. Esto puede ayudar a aumentar la tasa con la que se fabrica el recubrimiento de superficie apenachada reduciendo de ese modo el coste.
10 Tabla 2:
Ácido cítrico
2' 3' 4' 5' 6'
-
+ + + + + + + + -
-
20 %
+ + + + + + + - - -
40 %
+ + + + - - - -
La tabla 3 muestra la humedad relativa como función del tiempo y la cantidad o concentración de ácido cítrico rociado sobre la superficie. Los resultados de la tabla 3 muestran que rociar ácido cítrico sobre el recubrimiento de látex coloidal no se ve que tenga un efecto apreciable en la disminución de la humedad relativa. Sin embargo, se realizó un
15 ensayo adicional rociando más ácido cítrico sobre el compuesto. Este fue aplicar a aproximadamente 200 g /m2 la solución al 40%. La humedad relativa tras 14 minutos en este caso fue únicamente el 10%. A partir de este experimento adicional se puede ver que la aplicación de un agente antiampollamiento ácido ciertamente tiene un efecto en la humedad relativa y por lo tanto la tasa de secado. Esto por lo tanto se puede usar para acelerar el proceso de fabricación o la velocidad de fabricación del recubrimiento de superficie apenachada.
20 Tabla 3:
Tiempo
Sin agente antiampollamiento ácido cítrico al 20 % ácido cítrico al 40 %
14'
90 % 80 % 90 %
16'
80 % 70 % 80 %
18'
70 % 70 % 70 %
20'
30 % 30 % 30 %
22'
10 % 10 % 10 %
La Tabla 4 ilustra el trabado de penacho/unión de penacho del recubrimiento de superficie apenachada acabado. Esto se realiza para el mismo recubrimiento de látex coloidal con un grupo de control de ácido cítrico de 20 % y ácido cítrico de 40 % como antes. Los experimentos de trabado de penacho seco es la cantidad de peso necesario para extraer 25 un penacho de fibras del recubrimiento de superficie apenachada en condiciones en seco. El trabado de penacho mojado se realiza después de que el césped artificial ha estado mojado durante un periodo de 24 horas. A partir de esta tabla se puede ver que rociar ácido cítrico sobre el recubrimiento de látex coloidal antes de curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar el recubrimiento de látex sólido no tiene un efecto perjudicial sobre el trabado de penacho. Esto es en contraste al método actual de mezclar un agente antiampollamiento con el recubrimiento de látex 30 coloidal. Esto indica que rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie puede dar como resultado un recubrimiento de superficie apenachada superior.
Tabla 4:
Ácido cítrico
Trabado de penacho seco Trabado de penacho mojado (24 h)
-
5,0 kg 5,2 kg
solución al 20 %
5,1 kg 5,4 kg
solución al 40 %
5,0 kg 4,9 kg
En conclusión, estos experimentos indican que rociar ácido cítrico sobre el recubrimiento de látex coloidal puede 5 provocar sensibilidad hacia ampollamiento y turbidez. El aire puede no tener un efecto en la disminución de la humedad relativa a menos que se aplique una concentración más grande de ácido cítrico. Rociar ácido cítrico sobre el recubrimiento de látex coloidal no parece tener un efecto perjudicial sobre el trabado de penacho, en algunos casos puede cambiar la apariencia del recubrimiento de látex coloidal porque se puede depositar un residuo blanco quebradizo sobre la superficie del recubrimiento de látex coloidal. Esto sin embargo no afecta al producto final ya que 10 el lado inferior del recubrimiento de superficie apenachada se coloca por ejemplo sobre el suelo donde no es visible.
Lista de numerales de referencia
100 base
200 recubrimiento de superficie apenachada
201 fibra de penacho
202 lado inferior 204 superficie de pila
206 bucle de fibra de penacho
300 recubrimiento de látex coloidal
302 superficie expuesta 400 agente antiampollamiento
402 capa de recubrimiento de látex coloidal mezclado con agente antiampollamiento
500 primera temperatura
502 segunda temperatura
600 recubrimiento de látex sólido
602 distancia desde el lado inferior
700 incorporar fibra de penacho a una base para formar el recubrimiento de superficie apenachada, en donde el recubrimiento de superficie apenachada comprende un lado inferior y una superficie de pila
702 recubrir el lado inferior con un recubrimiento de látex coloidal
704 mojar la superficie expuesta con un agente antiampollamiento
706 calentar al menos el lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Un método para fabricar un recubrimiento de superficie apenachada (200), el método comprende:
    - incorporar (700) fibras de penacho (201) a una base (100) para formar el recubrimiento de superficie apenachada, en donde el recubrimiento de superficie apenachada comprende un lado inferior (202) y una superficie de pila (204);
    - recubrir (702) el lado inferior con un recubrimiento de látex coloidal (300), en donde el recubrimiento de látex coloidal tiene una superficie expuesta (302);
    - mojar (704) la superficie expuesta con agente antiampollamiento (400), en donde uno cualquiera de los siguientes: el agente antiampollamiento comprende un ácido y el agente antiampollamiento, es un agente antiampollamiento catiónico; y
    - calentar (706) al menos el lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido (600).
  2. 2. El método de la reivindicación 1, en donde si el agente antiampollamiento comprende un ácido, el ácido es uno cualquiera de los siguientes: ácido cítrico, vinagre, ácido acético, un alcohol, un ácido orgánico, un ácido inorgánico, un ácido sulfónico, un ácido mineral, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido oxálico, ácido láctico, ácido málico, ácido cítrico, ácido benzoico, ácido úrico, Taurina, p-ácido toluenosulfónico, ácido trifluorometanosulfónico, ácido aminometilfosfónico, ácido tartárico, ácido málico, ácido fosfórico, ácido hidroclórico, ácido haxanodiónico, y combinaciones de los mismos.
  3. 3. El método de la reivindicación 1, en donde si el agente antiampollamiento es un agente antiampollamiento catiónico, el agente antiampollamiento catiónico es uno cualquiera de los siguientes: sal, cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de aluminio y sulfato de aluminio.
  4. 4. El método de la reivindicación 3, en donde el agente antiampollamiento catiónico es uno cualquiera de los siguientes: polímero catiónico soluble en agua, cloruro de polidiallildimetilammonio y polietilenimina.
  5. 5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde calentar el lado inferior para curar el recubrimiento de látex coloidal hasta formar un recubrimiento de látex sólido comprende: mantener el lado inferior dentro de un primer intervalo de temperaturas y/o mantener la superficie de pila dentro de un segundo intervalo de temperaturas, y en donde el primer intervalo de temperaturas es más grande que el segundo intervalo de temperaturas.
  6. 6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer intervalo de temperaturas es uno cualquiera de los siguientes: entre 140 °C y 150 °C, entre 130 °C y 160 °C, y entre 120° C y 170 °C, entre 100° C y 180 °C; y en donde el segundo intervalo de temperaturas es uno cualquiera de los siguientes: entre 50 °C y 70 °C, entre 40 °C y 80 °C, entre 30 °C y 90 °C, y entre 20 °C y 100 °C.
  7. 7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento de látex coloidal se aplica al lado inferior usando un rodillo humedecedor o se aplica usando un método de cuchilla sobre rodillo.
  8. 8. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde recubrir la superficie expuesta con el agente antiampollamiento comprende uno cualquiera de los siguientes: rociar el agente antiampollamiento sobre la superficie expuesta, atomizar el agente antiampollamiento adyacente a la superficie expuesta, generar un aerosol adyacente a la superficie expuesta, y combinaciones de los mismos.
  9. 9. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento de látex coloidal comprende además un coagulante de látex sensible a la temperatura.
  10. 10. El método de la reivindicación 11, en donde el coagulante de látex sensible a la temperatura comprende uno cualquiera de los siguientes: un poliéter de silicona y un polisiloxano modificado con poliéter.
  11. 11. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento de látex coloidal comprende una emulsión de estireno-butadieno.
  12. 12. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento de superficie apenachada es uno cualquiera de los siguientes: césped artificial, césped de paisajismo, recubrimiento de pared, recubrimiento de suelo, alfombrilla de automoción, alfombra, alfombra de interior, alfombra de exteriores y superficie de atletismo.
  13. 13. Un recubrimiento de superficie apenachada (200), la superficie apenachada comprende:
    - una base (100);
    - fibras de penacho (201), en donde las fibras de penacho se apenachan en la base;
    - un lado inferior (202);
    - una superficie de pila (204) formada por las fibras de penacho; y
    - un recubrimiento de látex sólido (600) en el lado inferior para asegurar las fibras de penacho, en donde uno cualquiera de los siguientes:
    5 la densidad media dentro del recubrimiento de látex sólido de un producto de un agente antiampollamiento aumenta conforme aumenta la distancia desde la base, y el pH medio del recubrimiento de látex sólido disminuye conforme aumenta la distancia desde la base; y en donde uno cualquiera de los siguientes: el agente antiampollamiento comprende un ácido y el agente antiampollamiento es un agente antiampollamiento catiónico.
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