ES2830757T3 - Equipo de protección individual termoplástico - Google Patents
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Abstract
Equipo de protección individual (10) destinado a proteger un miembro de un individuo, del tipo que comprende: - una placa principal (12) de material polímero termoplástico que tiene dos caras opuestas, respectivamente, externa (16) e interna (14); - una primera capa externa (18) encolada a la cara externa (16) de la placa principal (12); y - una capa interna de absorción de los choques (20) dispuesta en el lado de la cara interna (14) de la placa principal (12). caracterizado porque la primera capa externa (18) consiste en un material textil y está incrustada en la cara externa (16) de la placa principal (12) con el fin de crear, en la cara externa (16), una impronta del material textil.
Description
DESCRIPCIÓN
Equipo de protección individual termoplástico
La invención se refiere a un equipo de protección individual destinado a proteger un miembro de un individual, ya sea humano o animal.
La invención se describe más particularmente en el marco de un equipo de protección individual destinado a proteger una pierna de un individuo. En una aplicación preferida, este equipo de protección individual está destinado a proteger el individuo en el marco de la práctica de una actividad deportiva.
Según una aplicación preferida, la invención se refiere a una espinillera para un ser humano. Según otra aplicación preferida, la invención se refiere a un equipo de protección individual para proteger la canilla o una falange de un miembro anterior o posterior de un animal, principalmente de un caballo.
Existen numerosas actividades en las que es útil preservar, al menos en una cierta medida, al menos una parte de los miembros de un individuo contra los choques que, en ausencia de toda protección, podrían crear heridas en los tejidos del miembro, principalmente la piel y los músculos, o en el hueso subyacente de este miembro.
En el campo de las actividades deportivas humanas, se conocen, por ejemplo, las espinilleras utilizadas principalmente en el fútbol, el esquí, la bicicleta de montaña, el patinaje de ruedas, o el motocrós. En algunos de estos deportes, se utilizan también protecciones para proteger los codos o los antebrazos del individuo.
En todos los casos, estos equipos de protección individual deben ser llevados por el individuo y, por lo tanto, deben estar adaptados, en la medida de lo posible, a su morfología, asegurando su función principal que es la protección contra los choques.
El documento WO-01/12109 describe una espinillera que puede ser adaptada a la forma de la tibia del usuario. Esta espinillera comprende una placa principal, cuyo material es inicialmente flexible y puede adaptarse a la forma de la tibia por el propio usuario. Al contacto con el aire, principalmente por reacción con la humedad contenida en el aire, el material experimenta una reacción química, por la que se vuelve rígido de manera irreversible.
El documento WO-2012/037529 describe principalmente una espinillera que también se puede adaptar a la forma de la tibia del usuario. Esta espinillera comprende un núcleo de material termoplástico que puede adaptarse a la forma de la tibia, pero que está recubierto, sobre sus dos caras interna y externa, por una estructura rígida que está realizada, por ejemplo, bajo la forma de un tejido de fibras de vidrio, de aramida, o de carbono, sumergido en una resina, por ejemplo, una resina epóxido. Esta estructura rígida no es, por lo tanto, termo-formable. Se comprende a partir de este documento que el núcleo de material termoplástico está destinado a adoptar la huella de la forma anatómica del miembro a proteger, y que esta forma se utiliza para conformar las estructuras rígidas ensambladas sobre las caras interna y externa del núcleo. Por lo tanto, se comprende, incluso si se puede realizar varias veces la adopción de la forma del núcleo, el equipo de protección, una vez equipado con sus estructura rígidas, ya no puede ser reformado.
Por lo tanto, la invención pretende suministrar un equipo de protección individual destinado a proteger el miembro de un individuo, humano o animal, que pueda adaptarse, eventualmente varias veces, sin necesidad de utillaje o de equipos específicos.
Para hacerlo, la invención propone un equipo de protección individual destinado a proteger un miembro de un individuo, del tipo que comprende:
- una placa principal de material polímero termoplástico que tiene dos caras opuestas, respectivamente, externa e interna;
- una primera capa externa encolada a la cara externa de la placa principal; y
- una capa interna de absorción de los choques dispuesta en el lado de la cara interna de la placa principal. La primera capa interna consiste en un material textil y está incrustada en la cara externa de la placa principal para crear, en la cara externa, una huella del material textil.
Según otras características opcionales, tomadas solas o en combinación:
- La primera capa externa puede ser aplicada contra la cara externa de la placa principal por aplicación bajo presión y a una temperatura suficiente para crear, en la cara externa, una huella del material textil.
- El material textil de la primera capa externa puede ser un material tejido.
- El material textil de la primera capa externa puede ser un tejido de fibras de vidrio.
- La primera capa externa puede estar recubierta, sobre una cara externa opuesta a la cara interna incrustada en la cara externa de la placa principal, de una película de polímero.
- El gramaje de la película de polímero puede ser inferior a 250 gramos por metro cuadrado, con preferencia inferior o igual a 150 gramos por metro cuadrado.
- La película de polímero puede estar dispuesta por revestimiento.
- La película de polímero puede ser una película preformada aplicada con adhesión sobre la cara externa de la primera capa externa, principalmente por contra-adhesión.
- El material polímero termoplástico de la placa principal puede ser termo-formable a menos de 80°C.
- El equipo es con preferencia apto para ser moldeado pasando de una de una primera configuración geométrica estable del equipo a una segunda configuración geométrica estable del equipo distinta de la primera, por calentamiento por medio de agua caliente líquida únicamente, por aplicación de un esfuerzo de moldeo, luego por enfriamiento. En este marco, el esfuerzo de moldeo es con preferencia apto para ser aplicado manualmente.
- Con preferencia, el equipo es apto para ser moldeado sucesivamente varias veces.
- El material polímero termoplástico de la placa principal puede presentar una temperatura de reblandecimiento Vicat, determinada según la Norma ISO 306 : 20l3, método B50 utilizando una carga de 50M y una velocidad de calentamiento de 50K/h, que es inferior a 80°C, con preferencia inferior a 70°C y más preferentemente inferior a 65°C, pero con preferencia superior a 45°C.
- El material polímero termoplástico de la placa principal puede comprender un poliéster del tipo policaprolactona y/o al menos un polímero que comprende bloques macromoleculares de tipo policaprolactona.
- El material polímero termoplástico de la placa principal puede comprender un poliuretano termoplástico que comprende segmentos flexibles del tipo copoliéster de policaprolactona.
- La placa principal puede presentar un espesor comprendido entre 2 y 5 mm, con preferencia comprendida entre 2,5 y 4 mm.
- La capa interna de absorción de los choques puede comprender una placa de material polímero alveolar. Una placa de material alveolar puede comprender varias capas de materiales polímeros alveolares, eventualmente de materiales polímeros alveolares diferentes, que tienen características mecánicas diferentes. También pueden estar previstos materiales de capas intermedias.
- La placa principal presenta un borde periférico y se puede aplicar un ribete a solape sobre el borde periférico. El ribete puede ser cosido por una costura que atraviesa la placa principal perpendicularmente a sus caras interna y externa. El ribete puede ser una pieza moldeada, principalmente por inyección plástica.
Otras diversas características se deducen a partir de la descripción siguiente en referencia a los dibujos anexos que muestran, a título de ejemplos no limitativos, formas de realización del objeto de la invención.
La figura 1 ilustra una vista de cara de un equipo de protección individual según la invención, ilustrado antes de su moldeo.
Las figuras 2 y 2A ilustran dos variantes de realización en vista en corte transversal, parcialmente al nivel de un borde, del equipo de la figura 1.
La figura 3 ilustra una vista esquemática en corte transversal despiezado ordenado de los diferentes componentes del equipo.
La figura 4 ilustra una vista esquemática en perspectiva del equipo de protección individual de la figura 1, después de su moldeo según una geometría no plana.
Un ejemplo preferido de realización de la invención se describirá a continuación en el marco de la realización de un equipo de protección individual, denominado a continuación equipo de tipo de espinillera destinado a ser utilizado por un ser humano en la práctica de un deporte, por ejemplo el fútbol.
En el ejemplo de realización, un equipo 10 está realizado bajo una forma inicialmente plana, ilustrada en la figura 1, y que está destinada para ser moldeada por el individuo que desea utilizar este equipo 10 para conferirle una geometría no plana tal como se ilustra en la figura 4. Esta geometría no plana es, para una espinillera, conforme a la geometría de la pierna de un individuo, principalmente de la parte inferior situada por encima del tobillo, y por debajo de la rodilla.
En la figura 1, el equipo 10 se presenta, por lo tanto, bajo la forma inicial, antes del moldeo, de un elemento sensiblemente plano que presenta un contorno periférico 11.
La forma ilustrada en esta figura es una forma bien adaptada para la realización de una espinillera, pero otras formas son susceptibles de ser utilizadas para un equipo según la invención, comprendido si está destinado a formar
una espinillera. En el caso de una espinillera, el equipo puede presentar, por ejemplo, para una talla pequeña, una altura según la dirección de extensión del miembro de l4 cm, y una anchura transversal máxima según la dirección de 10 cm. Para las tallas más grandes. la altura puede alcanzar 20 centímetros y la anchura puede alcanzar 13 cm. Por supuesto, para otros equipos de protección individual están previstas dimensiones adaptadas a la función. Como se puede ver en las figuras 2 y 3, el equipo 10 comprende esencialmente una placa principal 12 que presenta dos caras opuestas que se designan de forma arbitrara cara interna y cara externa. La cara interna 14 está destinada para ser girada en la dirección del miembro a proteger.
Como se describirá más en adelante a continuación, el equipo 10 comprende, por otro lado, una primera capa externa 18 encolada a la cara externa de la placa principal 12 y una capa interna de absorción de los choques 20 que está dispuesta en el lado de la cara interna de la placa principal 12.
La placa principal 12 está realizada en material polímero termoplástico. El material polímero termoplástico designa un material que presenta una cierta rigidez para una gama de temperaturas ambientes, que corresponden a las temperaturas de la atmósfera ambiente en las condiciones normales de utilización, siendo esta gama de temperaturas ambientes inferior a la temperatura de reblandecimiento Vicat del material. El material polímero termoplástico presenta un estado plástico maleable en una gama de temperatura intermedia de moldeo, superior a la temperatura de reblandecimiento Vicat del material, esto de manera reversible. Tal material recupera su rigidez inicial mientras el material se mantiene en la gama de temperaturas ambientes, por debajo de la temperatura de reblandecimiento Vicat del material, pero puede ser llevado de nuevo, al menos una segunda vez, a su estado plástico maleable, siendo llevado de nuevo a la gama de temperatura intermedia de moldeo, por encima de la temperatura de reblandecimiento Vicat del material.
Tal material no se degrada, por lo tanto, térmicamente de manera significativa cuando se lleva a la gama de temperatura intermedia. Con tal material, las constricciones mecánicas de cizallamiento introducidas por un procedimiento de moldeo no modifican significativamente la estructura molecular del material, mientras el moldeo se efectúa en esta gama intermedia de moldeo.
El material polímero termoplástico de la placa principal 12 es al menos semi-rígido, con preferencia rígido, a temperatura ambiente, principalmente a 201, y conserva este carácter semi-rígido o rígido con preferencia al menos hasta 40°C, más preferentemente al menos 45°C.
Se considera que un material polímero es semi-rígido a una temperatura dada si su módulo de elasticidad en tracción determinado a esta temperatura según la Norma ISO 5271:2012 es superior a 70 MPa, y que es rígido si su módulo de elasticidad en tracción determinado a esta temperatura según la Norma ISO 527-1:2012 es superior a 700 MPa.
Por el carácter termoplástico del material polimero que la constituye, la placa principal 12 puede ser moldeada por termo-moldeo. Este moldeo de la placa principal corresponde a un moldeo del equipo 10. Este moldeo del equipo 10 consiste en el paso de una primera configuración geométrica estable del equipo 10 a una segunda configuración geométrica estable del equipo 10, distinta de la primera. Una configuración geométrica estable del equipo 10 corresponde a una forma geométrica que el equipo 10 conserva en el tiempo cuando no se somete a ninguna constricción exterior. La primera configuración geométrica estable del equipo 10 es, por ejemplo, una configuración geométrica plana. La segunda configuración geométrica estable es, por ejemplo, una configuración geométrica en la que el equipo 10 se adapta a la forma de una parte de un miembro de un individuo, por ejemplo la forma de la parte delantera de la pierna de un usuario. El termo-moldeo corresponde a un moldeo en el cuerdo del cual el elemento a termo-moldear se caliente hasta que alcanza un estado plástico maleable en una gama de temperatura intermedia de moldeo para permitir su moldeo, luego s refrigera para que el moldeo se pueda conservar en el tiempo.
De manera ventajosa, el material polímero termoplástico de la placa principal 12 se selecciona para permitir el termo-moldeo del equipo 10 por un usuario, sin necesitar ninguna herramienta específicamente dedicada a este moldeo, principalmente sin necesitar un molde rígido. Para ello, es ventajoso seleccionar el material polímero termoplástico de tal manera que permita moldear por termo-moldeo la placa principal 12 a una temperatura inferior a 80°C, por ejemplo comprendida entre 50 y 80°C. Se considera aquí la temperatura alcanzada en el núcleo del material de la placa principal 2. Por lo tanto, el material debe ser maleable en estas condiciones.
Tal selección permite principalmente que, con vistas al termo-moldeo, el equipo 10 pueda ser calentado por un medio muy simple, a saber, por ejemplo con agua caliente líquida, por ejemplo agua hirviendo. Con preferencia, el agua caliente líquida es la única aportación de calor utilizada para el moldeo del equipo 10. La utilización del agua caliente líquida, principalmente hirviendo, es particularmente simple, puesto que su temperatura es perfectamente controlada sin que sea necesario para ello utilizar un dispositivo de control, no siquiera un termómetro. En la hipótesis de la utilización de agua caliente líquida, principalmente hirviendo, para el calentamiento con vistas al termo-moldeo, el hecho de prever que el material sea termo-moldeable a una temperatura inferior a 80°C permite
tener en cuenta la inevitable refrigeración del material entre el momento en el que es calentado y el momento en el que es moldeado. En efecto, el caso ideal es permitir el moldeo del equipo 10 directamente en contacto con el miembro del individuo para adaptarse mejor a la morfología real del miembro del individuo. Además, la selección de una temperatura de termo-moldeo inferior a 80°C permite limita los riesgos de quemaduras.
De esta manera, el equipo 10 es apto para ser moldeado pasando de una primera configuración geométrica estable del equipo 10 a una segunda configuración geométrica estable del equipo 10, distinta de la primera, por calentamiento por medio de agua caliente líquida únicamente, por aplicación de un esfuerzo de moldeo, luego por refrigeración.
Por supuesto, el esfuerzo de moldeo es apto para ser aplicado manualmente. Este esfuerzo de moldeo puede ser aplicado por mediación de una venda o de una funda aplicada alrededor del equipo, siendo calentado este último previamente con agua caliente líquida y fijado contra el miembro a proteger. La venda o la funda se aplica, por ejemplo, manualmente. La venda o la funda permiten mantener el esfuerzo de moldeo durante la refrigeración del equipo 10, por lo tanto la refrigeración de la placa 12, el tiempo que la placa principal 12 y, por lo tanto, el equipo 10, se congela en la configuración geométrica deseada, correspondiendo, por ejemplo, a la del miembro contra el que se aplica. La banda o la funda permiten de esta manera tener una buena distribución del esfuerzo de moldeo sobre toda la superficie del equipo 10.
Ventajosamente, la placa principal 12 y, por lo tanto, el equipo 10, son aptos para ser moldeada sucesivamente varias veces.
El experto en la técnica es capaz de encontrar numerosos materiales comercialmente disponibles susceptibles de formar la placa principal 12 con el fin de permitir este termo-moldeo a una temperatura inferior a 80°C. Esta limitación induce a que el material sea termoplástico y presenta una temperatura de reblandecimiento Vicat inferior a 80°CV. Esta temperatura de reblandecimiento Vicat, determinada por la Norma ISI 306:1013, método B50 utilizando una carga de 50 N y un a velocidad de calentamiento de 50 K/h, es inferior a 80°C, con preferencia inferior a 70°C y más preferiblemente inferior a 65°C, pero con preferencia superior a 45°C.
Una primera familia de materiales susceptibles de convenir para la realización de la placa principal 12 comprende materiales polímeros termoplásticos que comprenden al menos un poliéster de la familia de las caprolactonas y/o al menos un polímero que comprende bloques macromoleculares del tipo policaprolactona.
Principalmente, los inventores han determinado que, entre los materiales polímeros termoplásticos susceptibles de permitir el termo-moldeo a una temperatura inferior a 80°C, figuras los poliuretanos termoplásticos que comprenden segmentos blandos del tipo copoliéster de policaprolactona, tales como los materiales comercializados por Lubrizol Advanced Materials, Gran Vial, 17 08160 Montmeló, España, bajo la denominación comercial PEARLBOND®, principalmente los grados 520 y 522.
Este tipo de materiales comprende segmentos blandos que comprenden bloques macromoleculares de tipo policaprolactona y segmentos rígidos, en este ejemplo que comprenden enlaces uretanos. La capacidad de estos materiales para ser termo-formados se obtiene cuando los segmentos blandos alcanzan su temperatura de fusión. No obstante, a esta temperatura, los segmentos rígidos conservan sus características. De esta manera, para esta familia de materiales, la temperatura de reblandecimiento a la que se puede realizar el termo-moldeo corresponderá a una temperatura de fusión de los segmento blandos. Estos materiales presenten generalmente una tasa fuerte de cristalinidad y, en cambio, presentan generalmente una temperatura de transición vítrea muy baja, por ejemplo inferior a 0°C, o incluso más baja.
Pueden utilizarse otros materiales que presentan propiedades similares, como
- el Desmomelt® 530, comercializado por Bayer Material Science AG, D-51368 Leverkusen, Alemania;
- Biolight, comercializado por Texon France Sa , BP 226, 23 Rue De La Sarthe, 49302 Cholet, Francia.
Una segunda familia de materiales susceptibles de ser utilizados para formar la placa principal comprende materiales polímeros amorfos o muy poco cristalinos, termoplásticos, para los que la temperatura de reblandecimiento corresponde a una temperatura d transición vítrea que debe estar comprendida,. por lo tanto, en la gama de temperatura pretendida para el termo-moldeo.
Para permitir su termo-moldeo a una temperatura inferior a 80°C, el material polímero termoplástico de la placa principal 12, que pertenece a esta segunda familia de materiales, presenta con preferencia una temperatura de transición vítrea estrictamente inferior a 80°C, con preferencia inferior a 70°C. En la práctica, se seleccionarán con preferencia materiales, cuya temperatura de transición vítrea es inferior a 65°C.
Con preferencia, en esta familia de materiales, el material polímero termoplástico de la placa principal 12 presenta
una temperatura de transición vitrea superior a 45°C para presentar una buena rigidez en las condiciones normales de utilización del equipo de protección individual.
La temperatura de transición vítrea se medirá con preferencia por análisis de calorimetría diferencial (Calorimetría de Exploración Diferencial - Differential scanning calorimetry - DSC) según la Norma ISO 11357-2 : 2013 con una rampa de temperatura de 10°C/min.
Entre los materiales de esta familia que se pueden utilizar, se pueden citar:
- SKYGREEN® PN200, que es un material comonómero polietileno tereftalato glicol (PETG), comercializado por SK Chemicals Co., Ltd ; 686 Sampyung-Dong, Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do, Corea del Sur;
- Asaflex™ 830 que es un copolímero de bloque estireno/butadieno (SBC) comercializado pro Asahi Kasei Corp 1 105 Kanda Jinbocho, Chiyoda-ku, Tokio 101-8101, Japón.
- K-Resin® SBC, principalmente grado XK40, comercializado pro Chevron Phillips Chemical Company LP, P.O. Box 4910, The Woodlands, TX 77387-4910, USA.
La placa principal presenta con preferencia un espesor comprendido entre 2 y 5 mm, esto con el fin de conferir un nivel de resistencia suficiente contra los choques conservando un impedimento y un peso satisfactorios para el individual que está destinado a llevar el equipo. Más preferiblemente, el espesor de la placa principal 12 puede estar comprendido entre 2,5 y 4 mm, principalmente para un material que presenta características mecánicas iguales o próximas a la del PEARLBOND® 522, como ejemplo particular una placa principal 12 que presenta un espesor de 3 mm.
La primera capa externa 18 consiste en un material textil y está incrustada en la cara externa 6 de la placa principal 12 con el fin de crear, en la cara externa 16, una huella del material textil.
El material textil de la primera capa externa 18 está incrustada de esta manera, sobre al menos una parte de su espesor, en la cara externa 16 de la placa principal 12, asegurando de esta manera un anclaje mecánico al menos parcial entre la primera capa externa 18 y la placa principal 12. Este anclaje mecánico es particularmente útil para estabilizar la interfaz entre la primera capa externa 18 y la placa principal 12 en el momento del termo-moldeo del equipo de protección individual. Este anclaje del material textil en la cara externa 16 de la placa principal 12 permite de esta manera a la placa principal 12 conservar su forma de corte durante el moldeo por termo-moldeo por el usuario final.
La presente capa externa 18 no está incrustada en la placa principal 12 y, por lo tanto, permanece aparente.
La incrustación de la primera capa externa 18 permite una mejor resistencia al esfuerzo y retarda la aparición de fracturaciones de la placa principal 12.
Con preferencia, la primera capa externa 18 recubre la integridad de la cara externa 16 de la placa principal 12. Con preferencia, la primera capa externa 18 está incrustada en la cara externa de la placa principal 12 sobre la integridad de la superficie de ésta.
En un modo de realización, la primera capa externa 18 está encolada contra la cara externa 16 de la placa principal por aplicación bajo presión y a una temperatura superior a la temperatura de reblandecimiento del material polímero termoplástico con el fin de crear, en la cara externa 16, una huella del material textil de la primera capa externa 18. La placa principal 12 se puede obtener por extrusión y/o calandrado del material polímero termoplástico. En este caso, la primera capa externa 18 puede ser ventajosamente encolada contra la cara externa 16 de la placa principal 12 a la salida de extrusión por una operación de calandrado en la que el material textil de la capa externa 18 es prensado contra la cara externa 16 de la placa principal 12 entre de rodillos contra-rotativos, estando el material termoplástico de la placa principal 12 entonces todavía en el estado plástico maleable de material que la presión del calandrado provoca, sobre la cara externa 16, la formación de la impronta del tejido.
Con preferencia, se crea entre la primera capa externa 18 y la placa principal 12 una adhesión que está asegurada también en parte por una adhesión química. Con preferencia, esta adhesión química se obtiene sin adición de cola entre la primera capa externa 18 y la placa principal 12.
En el ejemplo propuesto, esta adhesión química se realiza preferiblemente por las capacidades adhesivas del material polímero termoplástico de la placa principal cuando este último está en el estado plástico maleable por encima de su temperatura de reblandecimiento. Por supuesto, la ausencia de cola no impide que las fibras de material textil que constituyen la primera capa externa 18 sean tratadas por recubrimiento para asegurar una compatibilidad entre el material textil y el material polímero termoplástico de la placa principal 12.
Para la realización de un elemento de protección individual 10 según la invención, es posible crear previamente una placa grande de materiales superpuestos, que comprende una capa de material polímero termoplástico y la primera capa externa 18 de material textil incrustado en una cata de la capa de material polímero termoplástico y a continuación cortar, en esta placa grande de materiales superpuestos, una forma según el contorno 11 del equipo de protección individual 10. De esta manera, la placa principal 12 y la primera capa externa 18 presentan la misma superficie y presentan bordes superpuestos.
Se podría prever que el material textil de la primera capa externa 18 sea un material no-textil o un material textil tricotado o un material textil tridimensionado. Sin embargo, en el ejemplo de realización ilustrado, el material textil de la primera capa externa 18 es un material tejido. Un material tejido, distinto a dicho tejido, presenta generalmente hilos de cadenas paralelas entre sí que están entrecruzados con hilos de trama paralelos entre sí. En el ejemplo ilustrado, los hilos de trama y los hilos de cadena están dispuestos a 90°.
La armadura del tejido utilizado puede adoptar cualquier tipo de armadura generalmente utilizada para los tejidos, incluida la armadura de tejido liso, sarga o satinado, o un derivado o una combinación de estas armaduras. En el ejemplo ilustrado, el tejido de la primera capa externa 18 presenta una armadura de tejido liso simple, en la que un hilo de cadena pasa alternativamente por encima y por debajo de los hilos de trama sucesivos y a la inversa. Por ejemplo, puede utilizarse un tejido de sarga 2/2.
En el ejemplo ilustrado, el tejido de la primera capa externa 18 es un tejido de fibras de vidrio. Cada hilo de cadena y de trama está constituido, por lo tanto, de fibras de vidrio. No obstante, podrían utilizarse otros materiales. Principalmente, las fibras textiles utilizadas para la primera capa externa 18 podrían comprender fibras de carbono, de aramida. de material polímero, tal como la poliamida o el poliéster, incluso fibras de material natural, tal como el lino, el cáñamo o la seda. Se pueden prever combinaciones entre estos diferentes tipos de fibras.
El tejido utilizado para la primera capa presenta con preferencia un gramaje comprendido entre 70 g por metro cuadrado y 450 g por metro cuadrado. Por ejemplo, en el ejemplo ilustrado en el que el tejido es un tejido de fibra de vidrio, se puede seleccionar un tejido, cuyo gramaje es 200 a 400 gramos por metro cuadrado, principalmente de 300 g por metro cuadrado. Para tejidos a base de fibras de carbono o de aramida, se podrán utilizar gramajes más bajos, por ejemplo comprendidos entre 70 y 250 gramos por metro cuadrado.
En un modo de realización preferido, la primera capa externa 18 es encolada directamente contra la cara externa 16 de la placa principal 12, sin interposición de otro material.
De manera importante, y contrariamente a una utilización corriente de los tejidos de fibra de vidrio, las fibras textiles de la primera capa externa 18 no están impregnadas de una resina rígida que formaría con las fibras de vidrio un material compuesto rígido. Por resina rígida se entiende una resina que presenta un módulo de Young en tracción longitudinal superior a 700 MPa y un alargamiento máximo a la rotura inferior a 5 %.
Sin embargo, se podrá prever ventajosamente recubrir la primera capa externa 18 de una capa protectora directamente aplicada contra la cara externa de la primera capa externa 18. Tal capa protectora puede comprender, por ejemplo, una película de polímero, depositada por ejemplo por revestimiento y/o una película pre-formada del tipo de membrana aplicada con adhesión, con o sin adhesivo aportado, sobre una cara externa de la primera capa externa 18. Por ejemplo, se puede prever depositar sobre la cara externa de la primera capa externa 18 un revestimiento de poliuretano. Tal revestimiento puede realizarse por revestimiento en fase acuosa, principalmente con una escobilla de goma, o por pulverización. El revestimiento puede realizarse sumergiendo el textil en un baño. El revestimiento se realiza por los dos lados, pero esto puede permitir una mejor adhesión química, principalmente si se trata de un revestimiento de poliuretano.
El gramaje de la capa protectora externa puede estar comprendido entre 30 g por metro cuadrado y 150 g por metro cuadrado.
La capa de protección está realizada con preferencia con un material, principalmente un material de polímero, de débil característica mecánica, que presenta un módulo de elasticidad en tracción longitudinal inferior a 700 MPa, con preferencia inferior a 70 MPa, esto con el fin de no oponerse a un moldeo del equipo 10 por termo-moldeo. Se puede realizar, por ejemplo, en material de tipo acrílico, polietileno o poliuretano.
Con 'referencia, este material de la capa protectora será un material dúctil que presenta un alargamiento a rotura en tracción superior o igual a 40 %, con preferencia superior a 100%, esto con el fin de poder absorber sin rotura las deformaciones del equipo 10 durante su moldeo por termo-moldeo. El alargamiento a rotura puede ser determinado en las condiciones definidas por la Norma ISO 1926 : 2009.
Con preferencia, la capa protectora, si está presente, recupera la integridad de la primera capa externa.
Con preferencia, la primera capa externa 18 o eventualmente la capa protectora externa directamente en contacto con la primera capa externa 18, constituye la cara más externa del equipo de protección individual 10 en su conjunto, en el sentido que constituye la cara más externa del conjunto de los elementos que son solidarios de manera permanente de la placa principal 12.
Con preferencia, la capa interna de absorción de los choques 20 comprende una placa de material polímero alveolar.
Este material alveolar es con preferencia una espuma de celdas cerradas, para limitar la retención de agua, tanto en el momento del termo-moldeo como en el curso de utilización.
Este material polímero alveolar es con preferencia un material elástico, más preferiblemente elastomérico. Con preferencia, tal material presenta una resiliencia por rebote de una pelota determinada según la Norma ISO 8307:2007, superior al 20 %, con preferencia superior al 30 %. A título de ejemplo, el material polímero alveolar puede ser un material alveolar a base de etileno-acetato de vinilo (EVA), por ejemplo un producto comercializado por la sociedad PRIMACEL, ZI DES BELLEVUES, 35 AV DU GROS CHENE, 95220 HERBLAY, Francia, bajo la denominación comercial EVALASTIK®, principalmente los grados 25, 30, 35, 40 o 45.
La capa interna de absorción de los choques 20 puede estar constituida de varias capas de materiales polímeros alveolares superpuestos, principalmente varias capas de materiales polímeros alveolares que tienen propiedades mecánicas diferentes. Las diferentes capas son ensambladas entonces con preferencia para formar un complejo. La capa interna de absorción de los choques 20 puede presentar, al menos en una porción central, un espesor comprendido entre 3 y 8 mm.
La capa interna de absorción de los choques 20 puede presentar un ranurado sobre su cara interna 21 y/o microperforaciones, con el fin de mejorar la comodidad de utilización, principalmente mejorando el drenaje de la transpiración y/o mejorando la ventilación. El ranurado puede comprender una serie de ranuras paralelas dispuestas en la cara interna 21. Las ranuras tienen con preferencia una profundidad pequeña, por ejemplo inferior o igual a 2 mm, incluso inferior o igual a 1 mm y con preferencia una anchura pequeña, por ejemplo inferior o igual a 2 mm, incluso inferior a 1 mm. El ranurado puede ser realizado por desprendimiento de materia, por ejemplo por láser. La capa interna de absorción de los choques 20 puede ser tratada con un agente antimicrobiano, principalmente antibacteriano.
Con preferencia, la capa interna de absorción de los choques 20 recubre la integridad de la capa interna 14 de la placa principal 12. Con preferencia, la capa interna de absorción de los choques 20 está encolada, por su cara externa 19, sobre la cara interna 14 de la placa principal 12, por ejemplo por medio de una película adhesiva o de una cola, por ejemplo una cola de neopreno. Con preferencia, el encolado se realiza sobre la integridad de la superficie de la cara interna 14 de la placa principal 12. En ciertos modos de realización, la capa interna de absorción de los choques 20 puede extenderse en voladizo con relación al borde periférico de la placa principal 3, puede tener algunos milímetros, principalmente de 1 a 10 mm, por ejemplo entre 2 y 6 mm, parta atenuar eventuales supresiones al nivel del borde periférico de la placa principal 12 en contacto con el miembro durante la utilización. En ciertos modos de realización, tal como el ilustrado, la capa interna de absorción de los choques 20 constituye la cara más interna del equipo de protección individual 10, en el sentido de que constituye la cara más interna del conjunto de los elementos que son solidarios de manera permanente de la placa principal 12. No obstante, en variante, se puede prever fijar, sobre una cara interna 21 de la capa interna de absorción de los choques 20, una capa de interfaz interna (no representada). Tal capa de interfaz interna tendrá con preferencia un espesor limitado, por ejemplo inferior a 1,5 mm. Podrá tener una función de confort y/o una función de adherencia.
La placa principal 12 presenta un borde periférico que, como en el ejemplo ilustrado en la figura 2, puede coincidir con el contorno 11 del equipo 10.
El equipo según la invención puede estar provisto de manera ventajosa de un ribete 22 que está a solape sobre el borde periférico. De esta manera, el ribete recubre no sólo el canto de la placa principal 12 sino también una parte periférica de las caras interna y externa 14, 16, por ejemplo sobre una distancia comprendida entre 5 y 15 milímetros hacia el interior a partir del contorno 11.
El ribete 22 puede estar realizado en forma de una banda de material inicialmente plano, replegado a solape a lo largo del borde periférico de la placa principal 12. Tal banda de material puede comprender una banda de material textil, principalmente tejido. La banda de material puede comprender eventualmente, sobre al menos una cara externa, un revestimiento que presenta un coeficiente de adherencia más importante que el del material textil subyacente, esto principalmente con el fin de favorecer un buen agarre en su lugar del equipo de protección individual 10 durante su utilización.
El ribete 22 puede estar realizado bajo la forma de un material polímero moldeado, con preferencia un material que presenta un coeficiente de adherencia más importante que el de la capa interna de absorción de los choques 20, o recubierto de tal material. Tal ribete 22 puede estar realizado, por ejemplo, de material elastómero, como por ejemplo de silicona, de poliuretano, de estireno-butadieno, y/o de SBS [poli(estireno-b-butadieno-b-estireno)], y/o de SEBS [poliestireno-b-poli(etileno-butileno)-b-poliestireno]. Tal ribete 22 puede estar moldeado previamente a la forma del contorno 11 del equipo de protección individual 10. Alternativamente, puede estar moldeado directamente sobre el contorno 11 del equipo 10.
En todos los casos, se puede prever que el ribete 22 sea cosido por una costura que pasa a través de la placa principal 12, sobre todo o parte del borde periférico de la placa principal 12, perpendicularmente a sus caras interna y externa. En los modos de realización en los que la primera capa externa 18 y la capa interna de absorción de los choques 20 se extienden por todos los lados sobre la integridad de la superficie de la placa principal 12, presentado, por lo tanto, estos tres elementos unos bordes periféricos superpuestos, el ribete 22 está colocado con preferencia a solape sobre los bordes periférico de estos tres elementos, como se muestra principalmente en la figura 2. Cualquiera que sea el modo de fijación del ribete 112, por ejemplo por cola y/o por costura y/o por moldeo, tal disposición permitirá no sólo disimular el borde periférico de estos elementos, sino también evitar todo riesgo de separación entre la placa principal 12 y, por una parte, la primera capa externa 18 y, por otra parte, la capa interna de absorción de los choques 20.
En la figura 2A se ha ilustrado la realización, en el borde periférico de la capa interna de absorción de los choques 20, de un receso 24 que permite alojar la parte correspondiente del ribete 22, esto con el fin de limitar, incluso de evitar que el ribete no alcance un espesor excesivo con relación a la cara interna 21 de la capa interna de absorción de los choques 20. Al nivel del refuerzo 24, la capa interna de absorción de los choques 20 presenta, por lo tanto, un espesor reducido. Tal receso 24 puede ser realizado por deformación local de la materia o por retirada de materia, por ejemplo por fresado o por ablación por láser.
El equipo de protección 10 según la invención está desprovisto de todo elemento que, por su rigidez a la flexión se pondría a su termo-moldeo, principalmente a la temperatura de termo-moldeo inferior a 80°C. De esta manera, el elemento de protección 10 es termo-moldeable a la temperatura de termo-moldeo inferior a 80°C, de manera que en su conjunto comprende el conjunto de los elementos que son solidarios de manera permanente de la placa principal 12. En el ejemplo ilustrado, el equipo de protección 10 en su conjunto está constituido de la placa principal 12, de la primera capa externa 18, de la capa interna de protección 20 y, si están presentes, de la capa protectora externa y del ribete 22. Se observa, por ejemplo, que el tejido que constituye, en el ejemplo de realización, la primera capa externa 18 comprende fibras de vidrio que presentan un módulo de Young en tracción elevado. No obstante, el gramaje de este tejido es tal que su rigidez intrínseca es baja, y si aplicación, en la que o está incrustado en una resina rígida, da como resultado que no forma una estructura rígida que se oponga al termo-moldeo del elemento de protección 10 en su conjunto.
Por lo tanto, la invención propone un equipo de protección individual que puede ser moldeado por el usuario sin intervención de un técnico especializado y sin utillaje específicamente dedicado a este moldeo, por lo tanto a un coste bajo.
La invención no está limitada a los ejemplos descritos y representados, puesto que se pueden aportar allí diversas modificaciones sin abandonar el marco que se define por las reivindicaciones.
Claims (15)
1. Equipo de protección individual (10) destinado a proteger un miembro de un individuo, del tipo que comprende:
- una placa principal (12) de material polímero termoplástico que tiene dos caras opuestas, respectivamente, externa (16) e interna (14);
- una primera capa externa (18) encolada a la cara externa (16) de la placa principal (12); y
- una capa interna de absorción de los choques (20) dispuesta en el lado de la cara interna (14) de la placa principal (12).
caracterizado porque
la primera capa externa (18) consiste en un material textil y está incrustada en la cara externa (16) de la placa principal (12) con el fin de crear, en la cara externa (16), una impronta del material textil.
2. Equipo de protección individual según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa externa (18) se aplica contra la cara externa (16) de la placa principal (12) por aplicación bajo presión y a una temperatura suficiente para crear, en la cara externa (16), una impronta del material textil.
3. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el material textil de la primera capa externa (18) es un material tejido.
4. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material textil de la primera capa externa (18) es un tejido de fibras de vidrio.
5. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera capa externa (18) está recubierta sobre una cara externa opuesta a una cara interna incrustada en la cara externa de la placa principal, de una película de polímero.
6. Equipo de protección individual según la reivindicación 5, caracterizado porque el gramaje de la película de polímero es inferior a 250 gramos por metro cuadrado, con preferencia inferior o igual a 150 gramos por metro cuadrado.
7. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la película de polímero es depositado por revestimiento.
8. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la película de polímero es una película pre-moldeada aplicada con adhesión sobre la cara externa (16) de la primera capa externa (18).
9. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material polímero termoplástico de la placa principal (12) es termo-moldeable a menos de 80°C-10. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el equipo (10) es apto para ser moldeado pasando de una primera configuración geométrica estable del equipo (10) a una segunda configuración geométrica estable del equipo
(10), distinta de la primera, por calentamiento por medio de agua caliente líquida únicamente, por aplicación de in esfuerzo de moldeo, luego por enfriamiento.
11. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material polímero termoplástico de la placa principal (12) presenta una temperatura de reblandecimiento Vicat, determinada por la Norma ISO 306 : 2013, método B50 utilizando una carga de 50 N y una velocidad de calentamiento de 50 K/h, que es inferior a 80°C, con preferencia inferior a 70°C y más preferiblemente inferior a 65°C, pero con preferencia superior a 45°C.
12. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material polímero termoplástico de la placa principal (12) comprende al menos un poliéster de la familia de las policaprolactonas y/o al menos un polímero que comprende bloques macromoleculares de tipo policaprolactona.
13. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la placa principal (12) presenta un espesor comprendido entre 2 y 5 mm, con preferencia comprendido entre 2,5 y 4 mm.
14. Equipo de protección individual según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la placa principal (12) presenta un borde periférico y porque un ribete (22) se coloca a solape sobre el borde periférico.
15. Equipo de protección individual según la reivindicación 14, caracterizado porque el ribete (22) es una pieza moldeada.
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