TELA TEXTIL RESPIRABLE EN ULTICAPAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con una tela textil (en las que se incluyen tejida y tricotada) respirable - es decir permeable al vapor de humedad y en especial, aunque no exclusivamente, con una tela textil por propósitos de ropa. En una modalidad especial, la invención es concerniente con una tela para la manufactura de artículos de ropa de trabajo para protección contra los efectos del calor, flamas, arco eléctrico y los semejantes. Por consiguiente, la invención es concerniente con un artículo de ropa de protección contra incendios con una nueva tela respirable, que transporta humedad como una capa interna. Sin embargo, la tela textil puede también ser usada en el sector de ocio, por ejemplo para la manufactura de prendas de vestir interiores funcionales. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El estado de la técnica ya describe construcciones de tela "respirables" tales como aquellas vendidas bajo el nombre GOROTEX®. Las telas respirables son esencialmente impermeables al agua en un lado, en tanto que permiten que el vapor de agua escape a través de la tela en el otro lado. Estas telas son usadas para artículos de ropa, especialmente para chamarras y abrigos y pantalones. De aquí, la tela es a prueba de agua, en tanto que al mismo tiempo, impide la Ref.: 162257 recolección de vapor de agua bajo el impermeable provocado por la transpiración. La patente norteamericana No. 3,272,385 describe una tela a prueba de agua que tiene por lo menos dos capas diferentes. La patente alemana DE 195 47 704 Al describe una tela textil en multicapas que consiste de dos capas de telas con diferentes valores de denier utilizada para transportar la transpiración y otros fluidos corporales . Las capas de tela tienen un material del grupo que consiste de poliéster, nylon y resina acrílica. Sin embargo, esta tela no es apropiada para la manufactura de ropa protectora. La patente alemana DE 43 07 501 Al describe una tela textil en multicapas con una capa interna de microfibras, mediante lo cual la tela tiene un efecto de absorción por capilaridad o efecto capilar y mejora el transporte de vapor de agua desde el interior a exterior. Las telas textiles descritas son usadas para la manufactura de ropa deportiva, ropa de descanso y los semejantes. Como regla, la ropa protectora, por ejemplo, para bomberos es muy pesada por sí misma. Los equipos protectores proporcionan protección al ser masivos, pero esto limita extensamente la capacidad del usuario para moverse y conduce a tensiones térmicas severas, deteriorando así considerablemente el confort de uso. Además, se tiene que tomar en consideración que la ropa de protección contra incendios tiene que cumplir con estándares nacionales, por ejemplo los estándares o normas DIN EN 469 O SN 054551. Como se explica anteriormente, se ha encontrado que hasta ahora, debido a la carencia de transporte de transpiración hacia afuera de la ropa de vestir protectora interna, las personas en cuestión, es decir, bomberos, están muy bien protegidos contra los peligros del exterior, pero el confort de uso, a pesar de la estructura en multicapas, no es óptima desde un punto de vista fisiológico. Además, una gran acumulación de humedad en la piel es muy peligrosa en el caso de incendio puesto que se teme de severas quemaduras como resultado del vapor que es generado. Por consiguiente, en el área de ropa protectora para bombero, ha habido una necesidad desde hace mucho tiempo por encontrar materiales que combinen una función protectora, retardo de flama, también como aislamiento térmico y mayor confort de uso a través del transporte de transpiración facilitada, sin almacenar la humedad en la fibra. Consecuentemente, es el objetivo de la invención proporcionar una nueva tela respirable en multicapas que puede ser usada para la manufactura de artículos de ropa, especialmente ropa de protección contra incendios. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Este objetivo es obtenido mediante la tela 1 textil respirable en multicapas para artículos de ropa con confort de uso mejorado debido al fácil transporte de humedad, caracterizado porque la tela textil 1 comprende por lo menos dos capas separadas 2,3 que son pegadas entre sí por medio de puntos o líneas o en cualquier parte en toda la superficie, cuyos hilos de urdimbre y trama consisten de hilos de aramida o hilos trenzados de aramida o hilos de filamento de aramida o hilos fabricados de fibras combinadas que contienen fibras de polibencimidazol y fibras de aramida, mediante lo cual las capas 2, 3 tienen diferentes grados de fibra individuales de finura con el fin de efectuar un gradiente de finura en el espesor 7 de la tela 1, mediante lo cual el lado 6 de la capa 3 está de frente esencialmente a la piel tiene el título de fibra individual más grueso y la capa de lado 4 de frente a lo lejos de la piel tiene el título de fibra individual más fino. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista superior de la tela 1 en multicapas de acuerdo con la invención con el lado 6 de frente a la piel. La figura 2 es una sección a través de la tela 1 en multicapas de acuerdo con la invención de la figura 1, a lo largo de la línea 2-2. La figura 3a es una ilustración mecánica de una porción repetida de un patrón de tejido de ligamento tela (o tafetán) de una modalidad de una tela 1 de tejido doble usada en el ejemplo vista hacia el lado de la piel 6. La . figura 3b es una ilustración mecánica de una unidad de repetición de la tela 1 de la figura 3a vista desde el lado 4. La figura 3c es un diseño de tejedor simbólico de la tela 1 de las figuras 3a y 3b. La figura 3d es un plano de levantamiento de arnés de telar para el diseño simbólico en la figura. 3c, en donde cada columna corresponde a un arnés separado. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En toda la estructuración inteligente de la tela textil, se obtiene un buen efecto aislante con un peso por metro cuadrado relativamente bajo. Además, la transpiración generada por el usuario es transportada inmediatamente al lado de frente a lo lejos de la piel (efecto de absorción por capilaridad) de tela manera que el usuario ya no experimenta ningún sentido de humedad y no se puede acumular la humedad. En comparación con el material de referencia bien establecido de acuerdo con el estado de la técnica, es decir, material de forro de aramida, la tela de acuerdo con la invención en tanto que proporciona virtualmente un aislamiento térmico virtualmente idéntico, tiene una absorción de humedad, en relación con el peso por metro cuadrado, que es de aproximadamente 4 a 8 veces tan alto en comparación con el material de la técnica previa. El tiempo en el cual las gotas de transpiración son absorbidas es menor de 1 segundo con el material de . acuerdo con la invención. Con el material convencional, es decir, con material de forro de aramida, este valor es de aproximadamente cinco minutos. El modo de acción de la tela textil 1 de acuerdo con la invención puede ser descrito como sigue. La tela 1 está compuesta de por lo menos dos capas individuales separadas 2,3 son pegadas entre sí en posiciones predefinidas 5 por medio de hilos de pegado seleccionado que son parte de la capa 3 que está de frente a lo lejos de la piel. Los hilos de pegado son tejidos o tricotados o cosidos a través de la capa 2 en el lado de la piel. Los hilos de pegado están visibles en esta posición predefinida sobre el lado de la piel 6 en forma de puntos . La humedad formada sobre la piel es absorbida por las microfibras que componen los hilos de pegado que forman los puntos 5 localizados en el lado de la piel 6, es luego transportada por la acción capilar de las microfibras a lo largo de los hilos de pegado a la parte posterior del pliegue o capa 3 por medio de acción capilar y la dirección preferida de los hilos de pegado hacia la capa 3 de frente a lo lejos de la piel. En el lado 6 que está de frente a la piel se evapora rápidamente debido a la gran superficie de la estructura de plaqueta. Consecuentemente, el lado 6 que está de frente a la piel, siempre permanece relativamente seco en comparación con el material normal, por ejemplo tela de forro de aramida normal . De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la tela 1 textil respirable en multicapas es usada para la manufactura de un artículo de ropa de trabajo, por ejemplo para bomberos. La tela textil 1 consiste de una tela base, pliegue o capa 2, una tela de microfibras, capa o pliegue 3, cada capa 2,3 con hilos de urdimbre y trama. Los hilos de urdimbre y trama para cada una de las capas 2,3 puede ser fabricado de hilado de aramida (fabricado de fibra cortada) también como hilo continuo de multifilamentos puede ser usado. También son posibles combinaciones. Sin embargo, de acuerdo con la invención, también es posible utilizar fibras de fenol formaldehído, fibras de poliamida/poliimida, fibras de polibencimidazol o mezclas de fibras fabricadas de las fibras mencionadas anteriormente o de otra manera mezclas de fibras con hilos de aramida o de otra manera fibras combinadas que contienen fibras de polibencimidazol y fibras de aramida. Si la tela 1 de acuerdo con la invención va a ser usada en el sector de ocio, ya no hay por supuesto necesidad de utilizar hilo de aramida. En este caso, se usan entonces hilos de poliéster y/o poliamida ya sea para una u otra o ambas de las capas 2,3. Tales materiales son fundamentalmente conocidos para la persona experimentada en la técnica.
De acuerdo con la invención, los hilos de aramida consisten de fibras de aramida del grupo compuesto de Nomex®, Kevlar®; T aron®, Technora® y Teij inconex® . Los productos tales como Kynol® son usados como las fibras de fenol formaldehído y productos tales como Kernel® son usados como las fibras de poliamida/poliimida. Los tejidos posibles son todos tipos de tejido o tricotado de tejidos sus variaciones. Las fibras de aramida son de color natural o teñidas . De acuerdo con la invención, las capas de tela 2,3 tienen un peso por metro cuadrado en el intervalo de 50 a 450 g/m2. De acuerdo con la invención, en una modalidad preferida, la tela respirable 1 es una construcción dúplex que comprende por lo menos dos capas o pliegues 2,3 que son pagadas entre sí. Las capas 2,3 son pagadas entre sí por medio de hilos de pegado seleccionados que con parte de la capa 3 que está de frente a lo lejos de la piel que forma puntos 5 o líneas o de otra manera en toda la superficie, mediante lo cual en una modalidad, el patrón mostrado en la figura 1 puede ser formado. Los puntos 5 de microfibras individuales están cada uno a una distancia de Xi en la dirección de trama y x2 en la dirección de urdimbre entre sí como se indica en la figura 1. Las distancias i y x2 deben ser seleccionadas de tal manera que una micro-gota de agua sobre la superficie 6 de la capa 2 de frente a la piel tocaría por lo menos uno de los puntos 5 o líneas. La tela base o capa 2 de acuerdo con la invención consiste fundamentalmente de una tela base tej ida o tricotada básica, mediante lo cual las capas 2,3 tienen diferentes denieres de fibra individuales, esto es, grados de finura de las fibras individuales, con el fin de efectuar un gradiente de finura en el espesor 7 de la tela 1. De acuerdo con la invención, sin embargo, la capa 3 de denier más fino se encuentra en el exterior, es decir, sobre el lado 4 de frente a lo lejos de la piel. En particular, esta capa 3 tiene títulos de fibra individuales de menos de 1.3 dtex, especialmente menos de 1 dtex. Preferiblemente, la capa de microfibras 3 tiene una superficie altamente estructurada 10. Las fibras usadas en la capa 3 son microfibras, esto es, una nueva generación de fibras de título ultra- fino. Con estos hilos de microfibras, se pueden manufacturar telas muy a prueba del viento, de poro fino, repelentes al agua, que tienen una mano suave pero que son buenas para disipar el vapor de agua o humedad de una persona que respira. Este efecto es mostrado en la figura 2. La transpiración 8 formada sobre la piel es recolectada vía los puntos 5 de microfibras y transportada al exterior mediante la acción capilar de los hilos de pegado de la tela 3 (solución por capilaridad 9) . Este efecto de absorción por capilaridad 9 es necesario para el transporte de humedad (transpiración, agua de condensación) desde el interior 6 al exterior 4. En una modalidad, la tela textil 1 puede ser usada en una chamarra de protección contra incendios. La tela textil l o forro aislante puede estar en una combinación con otros materiales. Por ejemplo, se puede fabricar un artículo que comprende : (A) una capa o cubierta externa sola o como un laminado de 2 capas o 3 capas; (B) una capa de barrera contra el agua intermedia: laminada con o sin una capa de soporte; y (C) una tela interna 1 : Fritsche "Function" (de acuerdo con la invención), por ejemplo, 95% Nomex®, 5% Kevlar®, mezclada con microfibra de aramida 100%, de peso por metro cuadrado que fluctúa de 100 a 350 g/m2, especialmente 280 g/m2, ancho que fluctúa de 100 a 200 cm, especialmente 160 cm; finura de hilo, urdimbre y trama: Nomex® III, Paris blue Nm 40/2 para capa 2 de la tela 1 y microfibra de meta-aramida blanco natural Nm 80/2 para la capa 3 de la tela 1; y tipo de tejido para la tela 1: tela: tejido de doble cara especial (capa) especialmente patrón Sonja 0203. LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA 1 tela textil de acuerdo con la invención "Fritsche Function" 2 tela base, pliegue o capa 3 pliegue o capa de microfibras con un título de fibra individual bajo 1.3 dtex 4 lado o superficie de capa 3 de frente a lo lejos de la piel 5 punto de microfibras fabricado de hilo de pegado de microfibras de la capa 3 6 lado o superficie de la capa 2 de frente a la piel 7 espesor de la tela 1 8 humedad (transpiración, condensación, vapor, agua) 9 efecto de absorción por capilaridad 10 superficie altamente estructurada de la capa 3 de microfibras Xi distancia entre los puntos de microfibras en la dirección de trama x2 distancia entre los puntos de microfibras en la dirección de urdimbre. EJEMPLO Una combinación de fibras, disponible comercialmente de E.I. duPont de Nemours and Company, Wilmington, Dela are, Estados Unidos de Norte América, bajo el nombre comercial Nomex® N301, que tiene una longitud de corte de 5 cm y que consiste de: 95% en peso de fibras cortadas de poli-metafenilen isoftalamida (meta-aramida) , pigmentadas de 1.5 dtex; y 5% en peso de fibras de poli-parafenilen tereftalamida (para-aramida) fue hilada por anillo a un solo hilo cortado (Yl) utilizando equipo de procesamiento de fibras cortadas de algodón convencional . El hilo Yl tenía una densidad lineal de Nm 40/1 o 250 dtex y una torsión de 700 vueltas/metro (TPM, por sus siglas en inglés) en la dirección Z y fue tratado subsecuentemente con vapor para estabilizar su tendencia al encogimiento. Luego 2 hilos Yl fueron pegados trenzados conjuntamente. El hilo plegado y trenzado resultante (TY1) tenía una densidad lineal de Nm 40/2 o 500 dtex y una torsión de 500 TPM en la dirección S. Se usó el hilo TY1 como el hilo de urdimbre e hilo de trama para la capa o tela base 2 de frente a la piel . Una fibra disponible comercialmente de E.I. duPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, Estados Unidos de Norte América, bajo el nombre comercial Nomex® T 450 que tiene una longitud de corte 5 cm y consiste de 100% de fibras de poli-metafenil isoftalamida (meta-aramida), de 1.1 dtex, fue hilada por anillo a un solo hilo cortado (Y2) utilizando equipo de procesamiento de fibras cortadas de algodón convencional . El hilo Y2 tenía una densidad lineal de Nm 80/1 o 125 dtex y una torsión de 1070 vueltas por metro (TPM) en la dirección Z y fue tratado subsecuentemente con vapor para estabilizar su tendencia al arrugamiento. Luego dos hilos Y2 fueron plegados y trenzados con untamente. El hilo plegado y trenzado resultante (TY2) tenía una densidad lineal de Nm 80/2 o 250 dtex y una torsión de 750 TPM en la dirección S. El hilo TY2 fu usado como hilo de urdimbre e hilo de trama para la capa 3 de frente a lo lejos de la piel. También se utilizó hilo TY2 como los hilos de pegado entre las dos capas ya que tienen la capilaridad más alta. Los hilos TY1 y TY2 fueron tejidos a un tejido de doble cara especial de acuerdo con el patrón Sonja 0203 como se ilustra en las figuras 3a-d. Esta tela 1 fue probada como una barrera térmica de intér-forro utilizada como una estructura en multicapas (Prenda de vestir en la Tabla 1) que comprende además (1) una capa de barrera contra el agua intermedia de un laminado de membrana de politetrafluoroetileno (PTFE) sobre una tela no tejida fabricada de 85% en peso de Nomex® y 15% en peso de Kevlar® y que tiene un peso específico de 135 g/m2 (disponible comercialmente bajo el nombre comercial GOROTEX® Fireblocker N de la Compañía W.I., Gore and Associates, Delaware, E.U.A.), y (2) una cubierta externa que tiene un peso específico de 195 g/m2 y compuesta de una combinación de fibras, disponibles comercialmente de E.I. duPont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, E.U.A. bajo el nombre comercial Nomex® N305 que tiene una longitud de corte de 5 cm y que consiste de: (1) 75% de fibras cortadas de poli-metafenilén isoftalamida (meta-araraida) pigmentadas de 1.7 dtex; (2) 23% de fibras de poli-parafenilen tereftalamida
(para-aramida) ; y (3) 2% de fibras anti-estáticas de núcleo de carbono de envolvente de poliamida. Esta combinación de telas fue probada contra una combinación de calor de radiación y calor de convección de acuerdo con el método de desempeño de protección térmica (TPP) (ISO-FDIS 17492) ASTM D-4108 (NFPA 1971). TABLA 1
El Factor de Falla de Tela (FFF, por sus siglas en inglés) es definido por 100 veces la clasificación de TPP (que es la energía en (cal/cm2) medida para simular una quemadura de segundo grado (dividido por el peso de la tela en g/m2) . FFF = 100 x TPP/peso de tela. ,E1 FFF fue de 5.3 en comparación con la técnica previa o referencia que es de entre 5.2 y 6.7 Est.e FFF de 5.3 demuestra que la tela de este ejemplo puede ser usada en prendas de vestir protectoras térmicas . Esta tela 1 fue también probada de acuerdo con una prueba de transmisión de agua con una gota de agua de 60 mi aplicada con una jeringa sobre la tela 1. La prueba consistía de medir el tiempo para la penetración y absorción. Esta prueba fue repetida para la capa 2 de frente a la piel sola sin la segunda capa 3 y los hilos de pegado. Los resultados se muestran en la Tabla 2. TABLA 2
Tiempo para Muestra Prueba penetración Gota 1 2 s Capa de frente a la piel sola Gota 2 5 s Gota 3 3 s Gota 4 7 s Gota 5 3 s Promedio 4 s Tela de acuerdo Gota 1 inmediato con la invención Gota 2 inmediato Gota 3 inmediato Gota 4 inmediato Gota 5 inmediato Promedio Tela de confort Gota 1 6 s Nomex(R) de control acolchada con Gota 2 7 s fieltro 250 g/m2 Gota 3 7 s Gota 6 s Gota 5 S s Promedio 7 s Esta prueba demuestra que la capa de frente a la piel sin el..uso de la invención no es mejor que una tela estándar. Por consiguiente, esta prueba confirma que la invención es dependiente del efecto de los puntos compuestos mediante los hilos de pegado por medio de acción capilar y la dirección preferida de los hilos de pegado hacia la capa de frente a la piel. Esta tela 1 fue probada de acuerdo con un método de prueba de absorción de agua. La prueba consistía de aplicar una gota de agua coloreada de 20 mi sobre la capa de la tela de frente a la tela de piel y medir después de 60 segundos el tamaño de la gota en cada capa de la muestra. Los resultados se muestran en las Tablas 3 y 4. TABLA. 3
TABLA 4 Prueba Tamaño Tamaño mínimo en máximo en mm después mm de después de penetración penetración Capa de frente a Gota 1 25 33 lo lejos de la piel Gota 2 27 35 Gota 3 26 38 Control confort Gota 1 0 0 Nomex(R) con Gota 2 0 0 fieltro 250 q/m Gota 3 0 0 Esta prueba demuestra la capacidad de la tela para difundir el agua sobre la capa de frente a lo lejos de la piel. Consecuentemente, la capa que está de frente a la tela, siempre permanece relativamente seca en comparación con el material normal, como la tela de forro de aramida de control, acolchada con fieltro 250 g/m2. La tela .1 fue probada contra la absorción de humedad en el método de disco poroso STFI-Vorschr . PE03 de the Sáchissches Textil Forschung Institute, simulando las propiedades fisiológicas de una tela en contacto con una piel húmeda. La absorción de humedad fue medida en g/dm2, y la absorción de humedad relativa fue calculada de acuerdo con el peso superficial de la tela. La tela 1 fue también probada contra el sudor guardado en la prueba de placa caliente ISO-11092 con el fin de obtener el valor Ret. Esta tela fue comparada con un control Fritsche 48101330022941 compuesto de un forro de confort Nomex® de 140 g/m2 acolchado con una barrera térmica tricotada Nomex® de 190 g/m2. Los resultados se muestran en la Tabla 5. Tabla 5
Estos resultados demuestran que la tela tiene una absorción de humedad, en relación con el peso por metro cuadrado, que es de aproximadamente cuatro veces tan alto en comparación con el material de la técnica previa. Estos son buenos resultados y demuestra que la tela 1 recolectará fácilmente la humedad de la piel del usuario. El valor de Ret de 5.78 es clasificado como muy bueno (<6 muy bueno, 6-3 bueno, 13-20 suficiente, >20 insuficiente) y demuestra que esta tela 1 es respirable. Esta tela 1 fue probada de acuerdo con la prueba de resistencia al calor de contacto de acuerdo con prEN 702. El tiempo de umbral tt(s) a 100 °C fue medido a 19.8 segundos y fue significativamente mejor que una tela estándar de Nomex® N307 que tiene tt (s) a 100°C de 18.4 s. Los artículos de ropa de acuerdo con la invención pueden ser fabricados como se desee . La tela de acuerdo con la invención no está por supuesto limitada al uso para la manufactura de ropa protectora. En particular, la tela puede ser usada para la manufactura de ropa de descanso, especialmente para la manufactura de prendas de vestir interiores funcionales. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.