MXPA06009984A - Articulos de ropa de cama con retardante de llama estructuralmente estable - Google Patents

Abstract

Un artículo de ropa de cama con retardante de llama comprende un componente no tejido con retardante de llama hidro-afieltrado, y más específicamente, un artículo de ropa de cama tal como un colchón, una funda para almohada o cubre-colchón, que comprende un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable. El componente comprende al menos dos capas que tienen una relación sinergística de manera que se mantiene la integridad estructural del artículo de ropa de cama en la combustión.

Description

For two-leiter codes and other abbreviatians, referió the "Guidance Notes on Cades and Abbreviatións" appearing ai the begiti-ning ofeach regular issue ofthe PCT Gazette.

ARTÍCULOS DE ROPA DE CAMA CON RETARDANTE DE LLAMA ESTRUCTURALMENTE ESTABLE Campo Técnico La presente invención se relaciona generalmente a artículos de ropa de cama con retardante de llama que comprenden un componente no tej ido con retardante de llama hidro-afieltradas, y más específicamente a artículos de ropa de cama, incluyendo colchones, fundas para almohadas y cubrecolchones, que comprenden un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable, en donde tal componente comprende al menos dos capas que mantienen una relación sinergística de manera que se mantiene la integridad estructural del artículo de ropa de cama en la combustión.

Antecedentes de la Invención Hace más de treinta años, se instituyeron estándares de inflamabilidad por la Comisión de Seguridad del Producto al Consumidor bajo 16 C.F.R § 1632. Estos estándares dirigen los requerimientos de inflamabilidad de colchones que resisten ignición bajo la exposición de cigarros que arden lentamente. Sin embargo, el Código de Regulaciones Federales fracasa al dirigir la necesidad de colchones para resistir la ignición bajo la exposición a pequeñas llamas expuestas, tal como se produce por cerillos, encendedores y velas.

Se han confirmado avances tecnológicos para proporcionar colchones, así como componentes de ropa de cama con protección a inflamabilidad significativamente mejor. A la luz de estos avances, la Legislatura de California ha autorizado que la Comisión de Seguridad del Producto al Consumidor establece un conjunto calificado de estándares que asegurarán que colchones y ropa de cama pasan una prueba de ignición de flama expuesta. Conocida como la Cuenta 603 de Convención (AB 603) , la Legislatura de California ha autorizado además que el conjunto calificado de estándares entra en vigor el lo de enero del 2004. La fibra cortada con retardante de llama se conoce en la técnica. Además, la fibra con retardante de llama se ha utilizado en la fabricación de telas no tejidas para aplicaciones de ropa de cama. Las telas no tejidas son adecuadas para uso en una amplia variedad de aplicaciones en donde la eficiencia con la cual las telas pueden fabricarse proporciona una ventaja ' económica significativa para estas telas contra tejidos tradicionales. Sin embargo, las telas no tejidas han sido comúnmente menos favorecidas cuando se comparan las propiedades de la tela, particularmente en términos de abrasión de superficie, formación de bolas y durabilidad en aplicaciones de usos colectores. Las telas hidro-afieltradas se han desarrollado con propiedades mejoradas las cuales son un resultado del afieltrado de las fibras o filamentos en la tela proporcionando integridad mejorada de la tela. Subsecuente al afieltrado, la durabilidad de la tela puede mejorarse además por la aplicación de composiciones aglutinantes y/o por la estabilización térmica de la matriz fibrosa afieltrada. La Patente Norteamericana No. 3,485,706, para Evans, incorporada en la presente para referencia, describe procesos para efectuar hidro-afieltrado para telas no tejidas. Más recientemente, se han desarrollado técnicas de hidro-afieltrado las cuales imparten imágenes o patrones a la tela afieltrada efectuando hidro-afieltrado en dispositivos de transferencia de imágenes tridimensionales. Tales dispositivos de transferencia de imágenes tridimensionales se describen en la Patente Norteamericana No. 5,098,764, por consiguiente incorporada para referencia, con el uso de tales dispositivos de transferencia de imágenes que es deseable para proporcionar una tela con propiedades físicas mejoradas así como una apariencia estéticamente agradable. Hasta el momento, se han empleado ventajosamente telas no tejidas para la fabricación de telas con retardante de llama, como se describe en la Patente Norteamericana No. 6,489,256 para Kent, et al., la cual se incorpora por consiguiente para referencia. Normalmente, se han afiletrado e integrado telas no tejidas empleadas para este tipo de aplicación con punzado, algunas veces referida como enfurtido con aguja, lo cual implica la inserción y el retiro de agujas dentadas a través de una estructura tejida fibrosa. Aunque este tipo de procesamiento actúa para integrar la estructura fibrosa e imparte integridad a la misma, las agujas dentadas cizallan inevitablemente grandes números de fibras componentes, y crear indeseablemente perforaciones en la estructura fibrosa. El punzonado puede ser perjudicial en la resistencia de la tela resultante, requiriendo que una tela tenga un peso base relativamente elevado con el fin de exhibir suficiente resistencia. Existe una necesidad para ropa de cama con retardante de llama más redituable, que comprende un componente no tejido que es redituable, estructuralmente estable, suave, incluso durable y adecuado para varias aplicaciones de uso final incluyendo, pero sin limitarse a componentes de ropa de cama, tales como colchones, cubrecolchones, terliz para colchones, colchas, sobrecamas, capitoné, cubrecamas, edredones, fundas para almohadas, así como otros usos domésticos, aplicaciones de vestiduras protectoras, tapicería y aplicaciones industriales de uso final .

Compendio de la Invención La presente invención se dirige a artículos de ropa de cama con retardante de llama que comprenden un componente no tejido con retardante de llama hidro-afieltrado, y más específicamente a artículos de ropa de cama que comprenden un componente no tejido con retardante de llama estructuralmente estable, en donde tal componente comprende al menos dos capas que tienen una relación sinergística de manera que se mantiene la integridad estructural del artículo de ropa de cama en la combustión. De acuerdo con la presente invención, la ropa de cama que comprende del componente no tej ido comprende al menos una primera y una segunda capas . La primera capa comprende una mezcla de fibra de lyocell y fibra modacrílica. La mezcla fibrosa de la primera capa proporciona el componente no tejido estratificado con resistencia excepcional, además de un tacto suave. Además, la fibra modacrílica se auto-extingue y se conoce que se calcina en lugar de fundirse cuando se quema. Adyacente a la primera capa está una segunda capa, que comprende una mezcla de fibra de lyocell, fibra modacrílica y fibra de para-aramida. La incorporación de una o más fibras de para-aramida mantiene la integridad estructural fibrosa de la tela, así como reduce cualquier encogimiento térmico. El compuesto de fibras utilizadas dentro de la tela estratificada con retardante de llama tiene una relación sinergística que proporciona una tela redituable con resistencia excepcional, suavidad y retardancia de flama, incluso en la combustión, las telas calcinadas, retienen aún su integridad estructural debido a la incorporación de fibra de para-aramida. La estructura estratificada del componente del artículo de ropa de cama no tejido con retardante de llama contribuye en la calidad estética de la ropa de cama. La fibra de para-aramida se añade normalmente a la decoloración de la tela, impartiendo una tonalidad amarilla indeseable. Sin embargo, la carencia de la fibra de para-aramida en la primera capa, la cual se coloca encima de la segunda capa, enmascara la decoloración de la segunda capa. Opcionalmente, la construcción puede comprender tres o más capas, en donde las capas adicionales pueden elegirse a partir de capas no tejidas, tejidas y/o de respaldo, tales como cambray. La primera y segunda capas del componente de ropa de cama no tejido con retardante de llama se yuxtaponen y se hidro-afieltran subsecuentemente para formar una tela compuesta estructuralmente estable. Además, la tela no tejida puede hidro-afieltrarse en una superficie foraminosa, incluyendo, pero sin limitarse a un dispositivo de transferencia de imagen tridimensional, un tamiz gofrado, una banda revestida tridimensional o tambor perforado, mejorando además apropiadamente la calidad estética de la tela para una aplicación de uso final particular. Otras características y ventajas de la presente invención serán aparentes fácilmente a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos anexos y las reivindicaciones adjuntas.

Breve Descripción de los Dibujos La FIGURA 1 es una vista diagramática del aparato utilizado de acuerdo con la presente invención de manera que se fabrica la tela no tejida con retardante de llama.

Descripción Detallada Aunque la presente invención es susceptible de representación en varias formas, aquí se muestra en los dibujos, y se describirá más adelante una modalidad actualmente preferida, con el entendimiento de que la presente descripción va a considerarse como una ejemplificación de la invención, y no se pretende limitar la invención a la modalidad específica ilustrada. El componente de ropa de cama con retardante de llama, estructuralmente estable de la presente invención, el cual está comprendida de tela estratificada no tejida es redituable, estructuralmente estable, suave, incluso durable y adecuada para varias aplicaciones de uso final incluyendo, artículos de ropa de cama, tales como colchones, cubrecolchones, terliz para colchones, colchas, sobrecamas, capitoné, cubrecamas, edredones, fundas para almohadas, así como otros usos domésticos, aplicaciones de apariencia protectoras, tapicería y aplicaciones industriales de uso final . La Patente Norteamericana No. 3,485,706 para Evans, incorporada por consiguiente para referencia, describe procesos para efectuar hidro-afieltrado de telas no tejidas. Con referencia a la FIGURA 1, se ilustra en la presente un aparato para practicar el presente método para formar un componente de ropa de cama no tejida con retardante de llama, estructuralmente estable. Los componentes fibrosos de lyocell y modacrílicos de preferencia se cardan y se traslapan para formar el primer tejido precursor, designado P, el cual se consolida por la energía hidráulica para formar una tela estratificada no tejida. De acuerdo con la presente invención, un segundo tejido precursor puede formarse, designado PA en donde el segundo tejido precursor comprende una mezcla de componentes fibrosos de lyocell, modacrílico y para-aramida. Subsecuentemente, el segundo tejido precursor se coloca en yuxtaposición al primer tejido precursor en donde estos se unen por hidro-afieltrado. Opcionalmente, los primeros y segundos tejidos precursores adjuntos se afieltran además en una superficie foraminosa, incluyendo, pero no limitado a un dispositivo de transferencia de imagen tridimensional, un tamiz gofrado, una banda tridimensionalmente revestida, o un tambor perforado, mejorando además apropiadamente la calidad estética de la tela para una aplicación de uso final particular. Está en el alcance de la presente invención, que las fibras con retardante de llama adicionales se incorporan en cualquiera o ambos tejidos precursores, estas fibras incluyen, pero no se limitan a fibras de melamina, fibras fenólicas, tales como fibra Kynol™ de American Kynol, Inc., fibras de poliacronilonitrilo pre-oxidizadas, tales como fibra Panox®, una marca registrada para R.K. Textiles Composite Fibres Limited. La FIGURA 1 ilustra un aparato de hidro-afieltrado, por lo que el aparato incluye una superficie de moldeado foraminoso en la forma de la banda 12 en la cual los tejidos P y P' precursores se colocan para afieltrado o pre-afieltrado por el colector 14. El aparato de afieltrado de la FIGURA 1 puede incluir opcionalmente un tambor 18 de formación de imágenes y modelado que comprende un dispositivo de transferencia de imagen tridimensional para efectuar la formación de imágenes y el modelado del tejido precursor ligeramente afieltrado. El dispositivo de transferencia de imágenes incluye una superficie de formación de imágenes movible la cual se mueve relativamente a una pluralidad de colectores 22 de afieltrado la cual actúa en colaboración con elementos tridimensionales definidos por la superficie de formación de imágenes del dispositivo de transferencia de imágenes para efectuar la formación de imágenes y el modelado de la tela que se forma. Además de la primera y segunda capas de la tela no tejida con retardante de llama, se contemplan también que una o más capas suplementarias se agregan, en donde tales capas pueden incluir una tela hilada. En general, la formación de tej idos precursores de filamento continuo implica la práctica del proceso "hilado" . Un proceso hilado implica suministrar un polímero fundido, el cual se forma por extrusión bajo presión a través de un gran número de orificios en una placa conocida como una tobera para hilar o matriz . Los filamentos continuos resultantes se extinguen y extraen por cualquiera de un número de métodos, tales como sistemas de extracción de muesca, cañones atenuadores o cilindros Godet. Los filamentos continuos se recolectan como un tejido holgado en una superficie foraminosa movible tal como una banda transportadora de tela metálica. Cuando se utiliza más de una tobera para hilar en línea para el propósito de formar una tela multi-estratificada, los tejidos subsecuentes se recolectan en la máxima superficie del tejido previamente formado. Además, la adición de una tela de filamento continuo puede incluir aquellas telas formadas a partir de filamentos que tienen un nano-denier, como se enseña en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,678,379 y No. 6,114,017 ambas incorporadas en la presente para referencia. Además aún, la tela de filamento continuo puede formarse a partir de una entre-mezcla de filamentos convencionales y de nano-denier. Se ha contemplado que la tela no tejida de la presente invención incorpora una capa de soplado por fusión. El proceso de soplado por fusión es un medio relacionado al proceso de hilado para formar una capa de una tela no tejida es el proceso de soplado por fusión. De nuevo, un polímero fundido se forma por extrusión bajo presión a través de orificios en una tobera de hilar o matriz. El aire a alta velocidad se impacta en y arrastra los filamentos cuando salen de la matriz. La energía de esta etapa es tal que los filamentos formados se reducen en gran medida en diámetro y se fracturan de manera que se producen microfibras de longitud finita. Esto difiere a partir del proceso de hilado por lo que la continuidad de los filamentos se preserva. El proceso para formar ya sea una capa sencilla o una tela de capas múltiples es continuo, es decir, las etapas del proceso son continuas a partir de la extrusión de los filamentos para formar la primera capa hasta que el tejido unido se enrolla en un cilindro. Los métodos para producir estos tipos de telas se describen en la Patente Norteamericana No. 4,041,203. Las telas de nanofibras pueden utilizarse también y se representan por las Patentes Norteamericanas Nos. 5,678,379 y No. 6,114,017, ambas incorporadas en la presente para referencia. El proceso de soplado por fusión, así como el perfil de sección transversal de la microfibra soplada por fusión, no es una limitación crítica a la práctica de la presente invención. De acuerdo con la presente invención, el componente de ropa de cama no tejido, con retardante de llama, hidro-afieltrado, estructuralmente estable puede comprender una capa de película. La formación de las películas de espesor finito a partir de los polímeros termoplásticos, adecuada como una capa de sustrato portador fuerte y durable, es una práctica bien conocida. Las películas poliméricas termoplásticos pueden formarse ya sea por dispersión de una cantidad de polímero fundido dentro de un molde que tiene las dimensiones del producto final deseado, conocido como una película de fundición, o forzando continuamente el polímero fundido a través de una matriz, conocida como una película formada por extrusión. Las películas poliméricas termoplásticas formadas por extrusión pueden ya sea formarse de manera que la película se enfría entonces enrollada como un material completo, o se distribuye directamente sobre un material de sustrato secundario para formar un material compuesto que tiene rendimiento tanto del sustrato como de las capas de película. Las películas extruídas pueden formarse de acuerdo con el siguiente proceso de película de extrusión directa representativo. El almacenamiento de mezclado y dosificación que comprende al menos un cargador de tolva para un fragmento polimérico termoplástico y, opcionalmente, uno para un aditivo granulado en resina portadora termoplástica, alimentada en barrenas de velocidad variable. Las barrenas de velocidad variable transfieren cantidades predeterminadas de un fragmento polimérico y un granulo aditivo dentro de una tolva de mezclado. La tolva de mezclado contiene un propulsor de mezclado para favorecer la homogeneidad de la mezcla. Los sistemas volumétricos básicos tales como aquellos descritos son un requerimiento mínimo para mezclar exactamente el aditivo dentro del polímero termoplástico. La mezcla de fragmento polimérico y granulo aditivo se alimenta en un extrusor de zona múltiple. En el mezclado y la extrusión a partir del extrusor de zona múltiple, el compuesto polimérico se transporta a través de la tubería de polímero caliente a través de un cargador de tamiz, en donde las placas rompedoras que tienen diferentes mallas de tamiz se emplean para retener fragmentos poliméricos sólidos o semi-fundidos y otros desechos macroscópicos. El polímero mezclado se alimenta entonces dentro de una bomba de fusión, y luego a un bloque de combinación. El bloque de combinación permite que se extruyan capas de películas múltiples, las capas de películas son ya sea de la misma composición o se alimentan de diferentes sistemas como se describe anteriormente. El bloque de combinación se conecta a una matriz de extrusión, la cual se coloca en una orientación elevada de manera que la extrusión de película fundida se deposita en un punto de retención entre un cilindro estirador posterior y un cilindro de fundición. Además, las películas respirables pueden utilizarse junto con el laminado de filamento continuo descrito. Las películas monolíticas, como se enseña en la patente número U.S. 6,191,211 y las películas microporosas, como se enseña en la patente número U.S. 6,264,864, ambas patentes en la presente incorporadas para referencia, representan los mecanismos para formar tales películas respirables.

EJEMPLO De acuerdo con la presente invención, la muestra A comprende una primera capa de 60% de fibras de lyocell Tencel® de longitud básica, Tencel® es una marca registrada de Courtaulds Fibres (Holdings) Limited, y 40% de fibras modacrílicas PBX®. PBX® es una marca registrada de Kaneka, con un peso base de aproximadamente 2.0 oz/yarda2 y una segunda capa que comprende una mezcla de 42% de fibras de lyocell Tencel®, 37% de fibras modacrílicas PBX®, y 21% de fibras de para-aramida Twaron®. Twaron® es una marca registrada de Enka B.V. Corporation, con un peso base de aproximadamente 4.0 oz/yarda2. Las capas se consolidaron en una tela compuesta no tejida con retardante de llama compuesta a modo de hidro-afieltrado. Subsecuentemente, la tela compuesta se desarrolló sobre un dispositivo de transferencia de imagen tridimensional de manera que imparte un patrón tridimensional en la tela. La Tabla 1 muestra los resultados de prueba físicos de la tela antes mencionada. La Tabla 2 comprende también resultados de prueba físicos para un componente con retardante de llama hecho de acuerdo con la presente invención.

A partir de lo anterior, se observará que numerosas modificaciones y variaciones pueden afectarse sin apartarse del espíritu y alcance real del concepto novedoso de la presente invención. Se entenderá que ninguna limitación con respecto a las modalidades específicas ilustradas en la presente se pretende o debe deducirse. La descripción se pretende para cubrir por las reivindicaciones anexas, todas las modificaciones tal y como caen dentro del alcance de las reivindicaciones .

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES 1. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable, en donde tal componente comprende una primera capa y una segunda capa, la primera capa comprende una mezcla de fibra de lyocell y fibra modacrílica y la segunda capa comprende una mezcla de fibra de lyocell, fibra modacrílica, y fibra de para-aramida, por lo que la primera y la segunda capas se hidro-afieltran de manera que forman tal componente.
2. 2. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable como en la reivindicación 1, en donde el componente se selecciona a partir del grupo que consiste de una colcha, capitoné, sobrecama, edredón, cubrecama o combinación de los mismos. ,
3. 3. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable como en la reivindicación 1, en donde tal componente es un colchón.
4. 4. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no tejido con retardante de llama, estructuralmente estable, como en la reivindicación 1, en donde tal componente es un cubrecolchón.
5. 5. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no tejido, con retardante de llama, estructuralmente estable como en la reivindicación 1, en donde tal componente es una funda para almohada.
6. 6. Un artículo de ropa de cama que comprende un componente no ' tejido con retardante de llama, estructuralmente estable, procesado gráficamente en forma tridimensional, en donde tal componente comprende una primera capa y una segunda capa, la primera capa comprende una mezcla de fibra de lyocell y de fibra modacrílica y la segunda capa comprende una mezcla de fibra de lyocell, fibra modacrílica y fibra de para-aramida, por lo que la primera y segunda capas se hidro-afieltran en un dispositivo de transferencia de imágenes tridimensional de manera que se forma tal componente .