ES2956940A1 - Una tela filtrante y método de fabricación de la misma - Google Patents

Una tela filtrante y método de fabricación de la misma Download PDF

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Abstract

Una tela filtrante, comprendiendo una urdimbre y una trama formando un entramado textil, estabilizado dimensionalmente mediante calor y presión, formado por fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas, de origen artificial o natural, que comprenden un recubrimiento con al menos un material con propiedades impermeabilizantes, bactericidas, biocidas o hidrófugas. La urdimbre tiene una densidad de 35 a 100 hilos/cm, y la trama de 45 a 90 pasadas/cm. La invención incluye un método de fabricación de dicha tela filtrante.

Description

DESCRIPCIÓN
Una tela filtrante y método de fabricación de la misma
Sector de la técnica.
La presente invención se refiere a una tela filtrante, transparente, semitransparente o translúcida y lavable, aplicable en sectores diversos, entre otros: confección de mascarillas higiénicas, sanitarias o de protección contra microorganismos (bacterias, micropartículas...), filtros industriales; burbujas de aislamiento, filtros por aire de calidad quirúrgica o por circuitos de aire a acondicionado o mascarillas faciales.
La invención también incluye un método para la fabricación de dicha tela filtrante, que incluye tres fases diferenciadas: tisaje, post tisaje y acabado.
Estado de la técnica anterior
En el estado de la técnica son ampliamente conocidas las telas filtrantes que están formadas por una urdimbre y una trama formadas por fibras de sección redonda, o circular, pues esta sección es la que se obtiene cuando se hilan materiales diversos, tales como: algodón, lana, qiviut, mohair, piel de camello...
El alto coeficiente de rozamiento de estos materiales hace que el uso continuado, el lavado y otros elementos que podrían provocar deformaciones en la tela filtrante, no causen alteraciones inconvenientes en sus características físicas y por tanto logran mantener sus características físicas a lo largo del tiempo.
Cuando se utilizan urdimbres y tramas con fibras de sección redonda, de origen químico, sintético, artificial o natural, tales como seda, poliamida, nylon, rayón, poliéster o una mezcla de ellas, se observa que dicha sección redonda no resulta adecuada para la fabricación de telas filtrantes ya que dichos materiales tienen un coeficiente de rozamiento muy bajo, lo que provoca la indeseable deformación de los poros filtrantes del entramado textil frente a las habituales fuerzas deformadoras. Según la aplicación a la que vaya destinada la tela filtrante, como bloquear nanopartículas, esta deformación de los poros supone una pérdida de la capacidad de filtración después de los usos continuados.
El proceso normal de acabado de estas telas filtrantes comporta por sí mismo la utilización de mucha agua añadida. Trabajando con fibra que de por sí ya es suficientemente susceptible a la humedad, esta característica física aún dificulta más todo tipo de proceso sobre este artículo. Dicha característica física supone una enorme dificultad a la hora de estabilizar la dimensión tanto del tejido como de la fibra por sí misma.
Normalmente todos estos tejidos o entramados textiles son mojados para ser limpiados de grasas o aditivos y después se someten a tintura u otros procesos para acabar secándose. Una vez el tejido está seco alcanza de modo natural su estabilidad dimensional. Pero, como se puede suponer, a lo largo del proceso el tejido ha ido sufriendo variaciones estructurales, debido a los esfuerzos físicos a los que ha sido sometido.
Uno de los problemas que se plantean es mantener unas propiedades estructurales concretas del tejido, que van más allá del mundo de la moda o de aplicaciones sanitarias, industriales, etc. siendo un aspecto muy importante la relación entre su respirabilidad (presión diferencial) y la filtración (BFE).
A medida que se somete la tela filtrante a ciclos de lavado, ésta pierde de una forma progresiva, incluso geométrica, la capacidad de ser respirable (respirabilidad) frente a la filtración.
Ello evidencia la necesidad de fijar la respirabilidad para poder tener una buena filtración. Este proceso técnico para la fijación estructural del tejido filtrante, donde se combinan hilos planos en diversas proporciones junto con hilos redondos, permite obtener poros de diversos tamaños y formas (cuadradas, alargadas o amorfas). De esta forma se establece la manera de poder tener un buen filtrado de partículas con una buena respirabilidad. Pero se sigue sufriendo una carencia de estabilidad estructural a medida que se va lavando o sometiendo a ciclos de lavado.
Ante todo esto, se alcanza la siguiente conclusión: de alguna manera es necesario controlar el nivel de humedad de la fibra, para poder conseguir un nivel de encogimientos óptimos para conseguir una óptima estabilidad física y dimensional para poder tener las cualidades técnicas requeridas por la normativa.
El tratarse de una fibra muy porosa con una alta capacidad de retención de agua y de un encogimiento muy elevado, se contempló una posible solución consistente en secar la fibra y al mismo tiempo conseguir un poco más de encogimiento de lo que proporciona un acabado convencional. Sin embargo, ya se había comprobado que el tratamiento convencional no daba resultado, ya que no permite alcanzar los valores necesarios para obtener unos buenos niveles de respirabilidad y filtración.
Un problema adicional es que las fibras sintéticas o artificiales tienen un límite de resistencia a la temperatura y superar dicho límite de temperatura equivaldría a dañar o variar la estructura física y visual de la fibra o del tejido.
Explicación de la invención.
La tela filtrante objeto de esta invención comprende un entramado textil de urdimbre y trama conformado con fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas, de sección redonda o no, y presenta unas características técnicas orientadas a alcanzar unos buenos niveles de respirabilidad y filtración, minimizar la deformación de los poros, mantener su efecto filtrante frente a la exposición a fuerzas mecánicas o lavados realizados durante su utilización normal, y estabilizar su forma física y dimensional, de modo que no se mueva ni se estropee durante el proceso de acabado.
De acuerdo con la invención, el entramado textil está formado por fibras químicas, artificiales, sintéticas o naturales; comprendiendo la urdimbre entre 35 y 100 hilos/cm y la trama entre 45 y 90 pasadas/cm.
La tela filtrante comprende un recubrimiento del entramado textil con al menos un producto químico con propiedades impermeabilizantes, bactericidas, biocidas o hidrófugas y se encuentra estabilizado estructuralmente mediante un tratamiento de calor a una temperatura comprendida entre 100 y 200°C y a una presión de 5 a 9 Kg/cm2.
Preferiblemente la materia de la urdimbre es poliamida monofilamento de título entre 22,33 y 44 dtex y la materia de la trama es lámina de Nigel Nylon N 6020 1/127291 Nm, bobinas de estructura plana y monofilamento de estructura circular de título entre 22,33 y 44 dtex de poliamida.
Según la invención las fibras conformantes del entramado textil tienen un grosor comprendido entre 175 y 500 nm., y un ancho comprendido entre 0.1 y 2 mm.
La invención contempla todo tipo de aplicación a realizar sobre el entramado textil a base de soportes químicos, (soluciones poliméricas o sus derivados u otros) y todo tipo de acabado químico por impregnación de biocidas (viroblock) y bactericidas.
En una realización de la invención la tela filtrante comprende unas pequeñas partículas de fibras textiles, aplicadas sobre la misma mediante un proceso de flocado, o por temperatura o por otra técnica similar, y que aumentan la capacidad filtrante del entramado textil estabilizado.
Esta invención también comprende un método de fabricación de la tela filtrante que comprende las fases siguientes:
a) Una fase de tisaje que comprende la elaboración de un entramado textil de urdimbre y trama con fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas, de origen artificial, químico, sintético o natural, en el que la urdimbre tiene una densidad de 35 a 100 hilos/cm. y la trama de 45 a 90 pasadas/cm.
b) una fase de acabado o post tisaje que comprende el desengrasado de entramado textil y la aplicación sobre el mismo de al menos un producto químico con propiedades impermeabilizantes, bactericidas, biocidas o hidrófugas, para proporcionarle unas determinadas características físicas y estructurales.
c) una fase de la estabilización estructural del entramado textil mediante calor y presión, después de ser tejido, o en algún momento de la fase de acabado; pasando dicho entramado textil, soportado en una lámina de celulosa disipadora de calor, a una velocidad de 1 a 5 m/minuto, por unos rodillos calientes (calandra) que aplican sobre el mismo una presión entre 5 y 9 kg/cm2 y a una temperatura entre 100 y 200°C.
La materia de urdimbre es de poliamida monofilamento de título entre 22,33 y 44 dtex y la materia de la trama es Lámina de Nigel Nylon N 6020 1/127291Nm, bobinas de estructura plana y monofilamento de estructura circular de título entre 22,33 y 44 dtex de poliamida.
Esta fase de estabilización estructural del entramado textil resulta especialmente adecuada teniendo en cuenta que está conformado por una fibra sintética que es altamente porosa, muy susceptible a la humedad.
La fase de estabilización, en las condiciones indicadas de presión, temperatura y tiempo de aplicación permite transmitir calor al entramado textil de una forma lo más estable y no invasiva posible, uniforme y al límite de su punto de fusión. Siempre tratando de evitar su distorsión física y visual.
De este modo se obtiene, al mismo tiempo, una estabilidad y fijación en la fibra del entramado textil, y la extracción de la humedad, de modo que se seca la fibra y se cierra el poro, lo que ayuda a mantener la estabilidad dimensional necesaria para obtener los mejores parámetros de filtración de la tela filtrante de la invención.
Este hecho de pasar el entramado textil por una calandra una vez realizado el post tisaje (acabado convencional), representa el elemento clave para la estabilidad estructural del entramado textil y poder mantener de esta manera todas las características técnicas que la normativa exige.
Este método puede incluir una fase final de aumento de la capacidad filtrante de la tela, en la que se aplican sobre la misma pequeñas partículas de fibras textiles, mediante un proceso de flocado, mediante la aplicación de calor o por cualquier otra técnica similar.
De este modo se consigue unir una capa de textil con una capa de tejido no tejido, ganando la tela filtrante capacidad de filtración y respirabilidad.
Con las características mencionadas la tela filtrante tiene las siguientes propiedades:
- Una capacidad filtrante que bloquea el 96% de las partículas habitualmente suspendidas en el aire.
- Una eficacia igual o superior al 90% en la eliminación de microorganismos mayores de 3 micras.
- Permite el flujo del aire a presiones inferiores a los 60 Pa /cm2
- Después de 15 lavados a 60 grados centígrados la tela filtrante conserva sus virtudes iniciales filtrantes en cuanto a su respirabilidad.
Este método permite mezclar diversas técnicas y utilizar distintas relaciones de trama. A partir de un tramado con una relación de tramas 1 y 1, 1 y 2, 2 y 2, ... estas mezclas permiten crear diversas estructuras geométricas consiguiendo una diversidad de poros a discreción; es decir con diferente distancia entre los hilos de la urdimbre y las pasadas de la trama, dentro del entramado textil.
Estas relaciones de tramas dan varios tipos de características y formas geométricas; por ejemplo:
- Cuadrada: 0,0202 x 0,0198 mm.
- Alargada: 0,0896 x 0,0069 mm.
- Adimensional: 0,0385 x 0,022 mm.
En una realización las fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas comprenden un recubrimiento de un material fuertemente hidrófugo, seleccionado entre polietileno, cloruro de polivinilo, teflón, o un siloxano.
También se ha previsto que las fibras del entramado textil estén impregnada por un producto biocida o antiviral y que dicho entramado textil esté estabilizado estructuralmente mediante calor y presión.
Dicha estabilización estructural comprende pasar el entramado textil, soportado en una lámina de celulosa disipadora de calor, a una velocidad de 1 a 5 m/min por unos rodillos calientes (calandra) que aplican sobre el mismo una presión entre 5 y 9 kg/cm2 y una temperatura entre 100 y 200°C.
En esta realización el entramado textil estabilizado de la tela filtrante tiene aplicadas sobre el mismo pequeñas partículas de fibras textiles mediante un proceso de flocado.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una tela filtrante, comprendiendo una urdimbre y una trama formando un entramado textil; caracterizada en que dicho entramado textil está estabilizado dimensionalmente y formado por fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas, que comprenden un recubrimiento formado por al menos un material con propiedades impermeabilizantes, bactericidas, biocidas o hidrófugas.
2. La tela filtrante, según la reivindicación 1, donde las fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas son de origen artificial - químico o sintético- o natural.
3. La tela filtrante, según cualquier reivindicación anterior, en donde la urdimbre tiene una densidad de 35 a 100 hilos/cm. y la trama de 45 a 90 pasadas/cm.
4. La tela filtrante, según cualquier reivindicación anterior, donde las fibras del entramado textil tienen un grosor comprendido entre 175 y 500 nm., y un ancho de 0.1 a 2 mm.
5. La tela filtrante, según cualquier reivindicación anterior, donde el entramado textil comprende fibras no redondas y fibras redondas.
6. La tela filtrante, según cualquier reivindicación anterior, en la que el recubrimiento de las fibras es un material fuertemente hidrófugo o impermeabilizante seleccionado entre polietileno, cloruro de polivinilo, teflón, o un siloxano.
7. Un método de fabricación de la tela filtrante de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende:
a) una fase de tisaje que comprende la elaboración de un entramado textil de urdimbre y trama con fibras transparentes, semitransparentes o translúcidas, de origen artificial -químico o sintético- o natural, en el que la urdimbre tiene una densidad de 35 a 100 hilos/cm. y la trama de 45 a 90 pasadas/cm.;
b) una fase de acabado que comprende el desengrasado del entramado textil y la aplicación sobre el mismo de al menos un producto químico con propiedades impermeabilizantes, bactericidas, biocidas o hidrófugas; y
c) una fase de estabilización estructural del entramado textil mediante calor y presión, después de ser tejido o en algún momento de la fase de acabado, y que comprende pasar el entramado textil, soportado en una lámina disipadora de calor, a una velocidad de 1 a 5 m/min por unos rodillos calientes (calandra) que aplican sobre el mismo una presión entre 5 y 9 kg/cm2 y una temperatura entre 100 y 200°C.
8. El método de fabricación, según la reivindicación 7, caracterizado por que comprende el aumento de la capacidad filtrante de la tela filtrante mediante la aplicación sobre el entramado textil de pequeñas partículas de fibras textiles, mediante un proceso de flocado, o por temperatura o por otra técnica similar.
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