ITUB20153380A1 - Procedimento per la realizzazione di una membrana poliuretanica multistrato a base di grafene. - Google Patents

Procedimento per la realizzazione di una membrana poliuretanica multistrato a base di grafene. Download PDF

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Description

Titolo
PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI UNA MEMBRANA POLIURETANICA MULTISTRATO A BASE DI GRAFENE.
PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI UNA MEMBRANA POLIURETANICA MULTISTRATO A BASE DI GRAFENE.
La presente invenzione è relativa ad un procedimento per realizzare una membrana poliuretanica multistrato, e ad una membrana multistrato così ottenuta.
In particolare, l’invenzione viene vantaggiosamente impiegata nella realizzazione e produzione di articoli o capi di abbigliamento, come ad esempio calzature o abiti da lavoro industriale e simili, oppure di abbigliamento tecnico-sportivo, cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità allo scopo di proteggere in modo efficace e ottimale in particolare dalle basse temperature. Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione e i suoi vantaggi risulteranno evidenti dalle rivendicazioni sottostanti, ed in particolare da un esame della descrizione che segue fatta sulla base di una preferita ma non limitativa schematizzazione di esecuzione del procedimento in oggetto.
Il procedimento per la realizzazione di una membrana multistrato da impiegare in capi o articoli da abbigliamento da lavoro industriale e/o tecnico comprende l’accoppiamento fra loro di, almeno, un primo strato di supporto (supporto neutro) definito da un film di poliuretano in solvente, preferibilmente ma non limitatamente rappresentato dal prodotto Witcoflex 1528 con peso pari a circa 15 g/mq, e di un secondo strato definito da un film di poliuretano in solvente, anch’esso preferibilmente ma non limitatamente rappresentato dal prodotto Witcoflex 1528, con peso pari a circa 30 g/mq, a cui inoltre sono aggiunti (con mescolazione effettuata a temperatura ambiente) una quantità determinata di nanopolvere di grafene, un pigmento bianco ed un solvente.
Secondo la formulazione preferita indicata nella sottostante tabella parametrica, il citato film poliuretanico del secondo strato è in percentuale variabile dal 50 a 55 % (con migliore prestazione sperimentalmente ottenuta al 52%), il grafene è in percentuale dal 7 al 10% (migliore prestazione sperimentalmente ottenuta al 8%), pigmento bianco è in percentuale dal 0,2 a 1 %, e solvente, in particolare DMF, dal 20 al 40%.
PU 25,9 kg 51,80%
GRAFENE 4 kg 8,00%
Pigmento BIANCO 1/C o,i kg 0,20%
DMF 20 kg 40,00%
Totale 50 kg 100,00%
E’ da osservare che i citati primo e secondo strato che formano la membrana sono stati ottenuti inizialmente, fra loro separatamente, in ambito di laboratorio, distendendo la soluzione sopra della apposita carta bianca siliconata, e distesa attraverso una “pilotina’<1>, ovvero tramite uno strumento da laboratorio che consente, attraverso una lama, di stendere il prodotto sulla citata carta per ottenere uno strato sottile. Segue poi periodo di polimerizzazione, dove il film su carta viene inserito in forno prima a 100°C per un minuto (essìcazione) e poi a 150°C per tre minuti. Successivamente, i due strati primo e secondo vengono accoppiati tra loro tramite applicazione di colla a punti, con applicazione di una pressione variabile tra 2 ed i 4 bar e a temperatura tra i 140 ed i 160°C, assumendo uno spessore totale compreso tra i 30 ed i 60 micron ed un peso totale della membrana così ottenuta compreso nell'intervallo 40-70 g/mq.
A livello industriale, invece, la creazione della membrana finita avviene in macchina spalmatrice industriale a doppia testa dove la membrana si forma in due strati consecutivi e senza doverli accoppiare come in laboratorio: in una prima vaschetta è caricato il citato primo strato (o poliuretano ‘neutro’), poi su di un cilindro è avvolta la carta siliconata che, una volta partita, raccoglie la soluzione della vaschetta portandosela all’interno di appositi forni. All’uscita si trova una seconda vaschetta che contiene invece la soluzione data dal secondo citato strato di poliuretano con grafene che viene così depositata sul primo strato di poliuretano neutro precedentemente creato. Successivamente la carta prosegue il suo percorso passando per altri forni: pertanto al termine la stessa carta con la membrana finita (formata appunto dai due strati di film) risulterà arrotolata su bobina. Infine dopo apposito periodo di attesa la membrana sarà ‘solidificata’ e con possibilità di distacco dal citato supporto cartaceo. Con l’obiettivo di creare un tessuto da impiegare particolarmente vantaggiosamente nella realizzazione di abbigliamento in uso in attività di lavoro o in ambito sportivo soggetti alle intemperie ambientali esterne (es. luoghi freddi e/o in condizioni rigide), sfruttando in particolare modo l’elevatissima capacità di conduttività del grafene, il procedimento, preferibilmente, prevede inoltre l’applicazione sulla medesima citata membrana mezzi di collegamento elettrico ad una batteria portatile, ad esempio un nastrino conduttivo a sua volta a base grafene, realizzando in tal modo una membrana multistrato provvista di alto potere riscandante.
Dai test sperimentali, si è infatti evidenziato che applicando alla membrana una corrente elettrica a 15 Volt si è in stati in grado di sviluppare circa 27mA ed un

Claims (6)

  1. aumento di circa 10°C rispetto l'ambiente circostante, mentre a 30 Volt si sono sviluppati circa 53mA ed un aumento della temperatura di circa 25 °C. Secondo una preferibile forma realizzativa, una volta ultimata la formazione della membrana tramite l’accoppiamento dei due citati primo strato e secondo strato, il procedimento innovativo in oggetto può vantaggiosamente presentare un’ulteriore fase operativa di unione, nel corso della quale avviene un accoppiamento della membrana stessa con almeno uno strato laminato di materiale predeterminato, preferibilmente poliestere (PES), poliammide (PA), oppure cotone (CO), polipropilene (PP), elastane (EA) e lana (WO) accoppiati alla membrana con colla ‘a punti' o a ‘campo pieno’, preferibilmente anch’essa addizionata di grafene. Preferibilmente ma non limitatamente, la citata membrana viene disposta fra due strati di tessuto laminato come sopra specificato. Si ottiene pertanto un tessuto multistrato con elevata impermeabilità e con elevate capacità antivento e di resistenza agli sbalzi termici tale da essere ottimamente impiegata in capi di abbigliamento ad uso in ambito industriale, tecnico e/o sportivo. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di una membrana poliuretanica multistrato, caratterizzata dal fatto di comprendere la fase di accoppiamento di un primo strato di supporto definito da un film di poliuretano e di un secondo strato definito da un film di poliuretano con aggiunti una quantità determinata di polvere di grafene, un pigmento ed una sostanza solvente.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre l’applicazione sulla detta membrana di mezzi di connessione elettrica ad una batteria.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i detti i primo e secondo strato della detta membrana vengono accoppiati loro tramite applicazione di collante o mezzi equivalenti.
  4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che alla detta applicazione di collante o equivalenti segue una fase di unione a contatto dei detti primo e secondo strato con una pressione variabile tra 2 ed i 4 bar e a temperatura tra i 140 ed i 160°C.
  5. 5. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il detto film poliuretanico del detto secondo strato è in percentuale variabile dal 50 a 55 %, il detto grafene è in percentuale dal 7 al 10%, il detto pigmento è in percentuale dal 0,2 a 1%, e il detto solvente dal 20 al 40%.
  6. 6. Procedimento una o più delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase operativa di unione, nel corso della quale avviene un accoppiamento della detta membrana con almeno uno strato laminato di materiale predeterminato, preferibilmente poliestere (PES), poliammide (PA), oppure cotone (CO), polipropilene (PP), elastane (EA) e lana (WO) accoppiati alla detta
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