MXPA96005501A - Bloques de material fibroso, aislantes termicos,no tejidos, de multiples capas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, caracterizado porque comprende una mezcla de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno, las fibras están formadas en un bloque de material fibroso de múltiples capas, las fibras de unión se unen posteriormente de manera moderada a las fibras cortadas de relleno en los puntos de contacto para aumentar la estabilidad estructural del bloque de material fibroso de múltiples capas para permitir la deslaminación de las capas de tela individuales bajo la acción mecánica.

Description

BLOQUES DE MATERIAL FIBROSO, AISLANTES TÉRMICOS, NO ^ TEJIDOS, DE MÚLTIPLES CAPAS Campo de la Invención 5 La presente invención se relaciona con estructuras aislantes y de amortiguamiento mejoradas, hechas de material fibroso sintético y de manera más « _ particular con materiales aislantes térmicos que tiene'h la 0 función de aislar, conformabilidad y sensación de pelusa.

Antecedentes de la Invención Se conocen una amplia variedad de materiales de 5 relleno naturales y sintéticos para aplicaciones de aislamiento térmico, tales como ropa para usar a la intemperie, por ejemplo chaquetas, medias, y guantes, bolsas de dormir y artículos de cama, por ejemplo, almohadas, cobertores, edredones y cubrecamas. 0 La pelusa de pluma natural ha encontrado amplia aceptación para aplicaciones de aislamiento térmico, principalmente debido a su peso eficiente, suavidad y elasticidad sobresalientes. Apropiadamente esponjada y contenida dentro de un articulo o prenda de vestir, la 5 pelusa es generalmente reconocida como el material de REF: 23430 aislamiento de elección. Sin embargo, la pelusa se compacta y pierde sus propiedades aislantes cuando se humedece y puede exhibir un olor más que desagradable cuando se expone a la humedad. También se requiere un proceso de limpieza y secado cuidadosamente controlado para restablecer el esponjado y las propiedades aislantes térmicas resultantes a un articulo en el que la pelusa se ha compactado. Han habido numerosos intentos por preparar estructuras a base de fibra sintética que tengan la caracteristicas y estructura de la pelusa. Se han hecho intentos por producir sustitutos para la pelusa convirtiendo materiales fibrosos sintéticos en bloques de material fibroso, aislantes, configurados para tener fibras que tengan orientaciones especificas en relación a las caras del bloque de material fibroso, seguidas por la unión de las fibras para estabilizar la tela para proporcionar propiedades aislantes mejoradas. Tales intentos incluyen una almohada formada de un montaje de fibras generalmente coplanares encapsuladas en un revestimiento, en donde las fibras están sustancialmente perpendiculares al eje principal de la sección transversal elíptica de las superficies de la almohada para proporcionar un grado de elasticidad y capacidad de esponjado; un material aislante térmico que es una tela o red de microfibras mezcladas con fibras voluminosas rizadas, las cuales están intermezcladas y entrelazadas aleatoria y perfectamente con las microfibras para proporcionar alta resistencia térmica por unidad de espesor y peso moderado; y un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de fibras cortadas enredadas y fibras cortadas unidas, las cuales están sustancialmente paralelas a las caras de la tela o red en las porciones frontales de la tela y sustancialmente perpendiculares a las caras del bloque de material fibroso en la porción central de bloque de material fibroso con las fibras de unión unidas a las fibras cortadas estructurales y otras fibras cortadas de unión en los puntos de contacto. Otras estructuras incluyen una mezcla del 80 al 90 por ciento de microfibras poliméricas sintéticas cortadas y centrifugadas, rizadas, que tienen un diámetro de 3 a 12 micrones y del 5 a 20 por ciento en peso de microfibras cortadas poliméricas sintéticas que tienen un diámetro de más de 12 hasta 50 micrones, las cuales se describen como favorablemente comparables con la pelusa en los referente a las propiedades de aislamiento térmico y un material aislante térmico de fibra sintética en forma de una estructura fibrosa cohesiva de un montaje del 70 al 95 por ciento en peso de microfibras poliméricas sintéticas que tienen un diámetro de 3 a 12 micrones y del 5 a 30 por ciento en peso de macrofibras poliméricas sintéticas que tienen un diámetro de 12 a 50 micrones, en donde al menos algunas de las fibras están unidas en sus puntos de contacto, la unión es igual a o no sustancialmente menor que las propiedades aislantes térmicas del montaje sin unir. En este montaje, el montaje total se une para mantener el soporte y resistencia de las fibras sin sufrir de la capacidad térmica baja de los componentes macrofibrosos . Una estructura adicional más sugerida ;para proporcionar un bloque de material fibroso no tejido unido térmicamente, elástico, incluye un módulo de compresión uniforme en un plano, que es mayor que el módulo de compresión medido en una dirección perpendicular a ese plano y una densidad substancialmente uniforme a través de su espesor. El bloque de material fibroso se prepara formando un bloque de material fibroso que comprende al menos 20 en peso de fibras conjugadas rizadas y/o rizables, es decir, fibras de unión de dos componentes, que tienen o son capaces de desarrollar una frecuencia de rizado menor de 10 rizos por centímetro de extensión, y un decitex en el intervalo de 5 a 30. El bloque de material fibroso se une térmicamente sometiéndolo a un flujo de fluido ascendente, calentado a una temperatura que excede la de ablandamiento del componente de fibra conjugada para efectuar la unión entre las fibras.

Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, que tiene una mezcla de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno, las fibras se forman en un bloque de material fibroso de múltiples capas, las fibras de unión se unen posteriormente, de manera moderada, a las fibras cortadas de relleno en los puntos de contacto para aumentar la estabilidad estructural del bloque de material fibroso de múltiples capas, pero permitiendo la deslaminación de las capas de la tela o red individuales bajo la acción mecánica. El bloque de material fibroso puede contener fibras cortadas de relleno de dos o más denieres. Preferiblemente, las capas tienen un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado. La presente invención también proporciona un método para producir un bloque de material fibroso de múltiples capas, no tejido, aislante térmico, que comprende los pasos de: (a) formar una tela o red de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno, de modo que la tela o red tenga un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado; (b) formar un bloque de material fibroso de tales telas o redes; (c) someter el bloque de material fibroso estratificado a suficiente calor para producir la unión de las fibras cortadas de unión a las otras fibras cortadas de unión y las fibras cortadas de relleno en los puntos de contacto dentro de cada capa y suficiente unión entre cada capa para estabilizar ei bloque de material fibroso, permitiendo aún la deslaminación de las capas cuando el bloque de material fibroso sea sometido a la acción mecánica. Preferiblemente, la tela o red se forma cardando y la estratificación se logra mediante el plegado transversal de la tela cardada. De manera más preferible, la carda está equipada con un solo cilindro desprendedor y un cilindro de condensación para proporcionar a cada una de las capas un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado. El bloque de material aislante térmico, no tejido, de la presente invención tiene propiedades aislantes térmicas, particularmente eficiencias de peso térmico, aproximadamente comparables o que exceden a aquellas de la pelusa, pero sin la sensibilidad a la humedad de la pelusa. La deslaminación controlada de las capas individuales del bloque de material fibroso de múltiples capas incrementa la caida, suavidad o manejo del bloque de material fibroso en conjunto con las propiedades aislantes térmicas mejoradas, comparadas con las composiciones y construcciones de tela que no permiten la deslaminación controlada. De manera sorprendente, el bloque de material fibroso de la presente invención exhibe propiedades de aislamiento térmico mejoradas después de su uso y lavado, a diferencia de muchos otros materiales aislantes térmicos sintéticos, los cuales exhiben degradación de i las propiedades aislantes térmicas después del uso y el lavado. Las propiedades mecánicas del bloque de material fibroso de la presente invención tales como su densidad, resistencia a las fuerzas compresivas, trazo asi como sus propiedades aislantes térmicas pueden variar sobre un intervalo significativo cambiando el denier de la fibra, peso base, relación de longitud de la fibra cortada de relleno a unión, tipo de fibras, textura de la superficie de las caras de la capa y condiciones de la unión.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una representación de la estructura de múltiples capas de un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de la presente invención.

La Figura 2 es una representación del bloque de material fibroso de múltiples capas, deslaminado de la Figura 1 después de la reconfiguración a través de la acción mecánica. La Figura 3 es otra representación de un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de múltiples capas, de la presente invención. La Figura 4 es una representación del bloque de material fibroso de múltiples capas deslaminado de la Figura 3 después de la reconfiguración a través de la acción mecánica.

Descripción Detallada de la Invención La presente invención, como se muestra en la Figura 1 es un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, 10 que comprende las capas 11 que contienen fibras cortadas de relleno 12 y fibras cortadas de unión 13. Las fibras de unión se unen a otras fibras de unión y las fibras de relleno en los puntos de contacto dentro de cada capa y en la unión de una capa con otra, en un grado suficiente, de modo que después de ser sometidas a la acción mecánica, las capas mantengan su integridad, pero se deslaminen entre si como se muestra en la Figura 2. El bloque de material fibroso 10, como se muestra en la Figura 2, ha sido sometido a la acción mecánica para provocar la deslaminación de las capas. Las capas deslaminadas adquieren un patrón de ondas 15 en cada capa, lo que parece aumentar las caracteristicas de aislamiento 5 térmico del bloque de material fibroso. En las Figuras 3 y 4, se muestra un bloque de material fibroso 20 antes de la deslaminación (Figura 3) y después de la deslaminación (Figura 4) . Como en el bloque * de material fibroso mostrado en las Figuras 1 y 2, el 0 bloque de material fibroso 20 está comprendido de las capas 21, las cuales comprenden fibras cortadas de relleno 22 y fibras cortadas de unión 23. Las fibras de unión se unen a otras fibras de unión y fibras de relleno en los puntos de contacto dentro de cada capa y en la unión de una capa con 5 otra 24, en un grado suficiente de modo que después de ser sometidas a la acción mecánica, las capas individuales r mantienen su integridad pero se deslaminan entre si como se muestra en la Figura 4. El bloque de material fibroso 20, como se muestra en la Figura 4, ha sido sometido a la 0 acción mecánica, como lo fue el bloque de material fibroso mostrado en la Figura 2, para producir la deslaminación de las capas y la formación de un patrón de ondas 25 dentro de las capas individuales. Como se muestra en las Figuras 1 y 3, en el 5 bloque de material fibroso, de la invención, tanto antes como después de la deslaminación, cada capa tiene una cara sustancialmente lisa 16 y una cara fibrosa deshilada 17. En esta modalidad, la cara lisa está en contacto con la cara lisa y la cara fibrosa está en contacto con la cara fibrosa en una forma alternativa. En la modalidad mostrada en las Figuras 3 y 4, las capas tienen cada una cara sustancialmente lisa 26 y una cara fibrosa deshilada 27, como cada una de las capas mostradas en la modalidad descrita en las Figuras 1 y 2. Sin embargo, en ;esta modalidad, las capas están en contacto entre si de cara l sa a cara fibrosa deshilada. Por supuesto, el bloque de material fibroso puede ser construido de modo que cada capa tenga una cara sustancialmente lisa sobre cada lado, una cara fibrosa deshilada sobre cada lado o capas que tengan ambas caras sustancialmente lisas alternadas con fibras que tengan caras fibrosas deshiladas sobre cada lado. Las fibras cortadas de relleno, usualmente de un solo componente por naturaleza, las cuales son útiles en la presente invención incluyen, pero no se limitan al, tereftalado de polietileno, poliamida, lana, cloruro de polivinilo, acrilico y poliolefina, por ejemplo, polipropileno. Las fibras cortadas de relleno tanto rizadas como no rizadas son útiles en la preparación de los bloques de material fibroso de la presente invención, aunque las fibras rizadas, que preferiblemente tienen 1 a 10 rizos/c , que de manera preferible tienen de 3 a 5 rizos/cm, son las preferidas. La longitud de las fibras cortadas de relleno adecuadas para usarse en los bloques de material fibroso de la presente invención es preferiblemente de 15 mm hasta aproximadamente 50 mm, de manera más preferible de aproximadamente 25 mm a 50 mm, aunque pueden usarse fibras cortadas de relleno de hasta 150 mm. El diámetro de las fibras cortadas de relleno puede variar sobre un intervalo amplio. Sin embargo, tales variaciones alteran las propiedades fisicas y térmicas del bloque de material fibroso estabilizado. De manera general, las fibras de denier más fino incrementan las propiedades de aislamiento térmico del bloque de material fibroso, mientras que las fibras de denier más grande disminuyen las propiedades de aislamiento térmico del bloque de material fibroso. Los denieres de fibra útiles para las fibras cortadas de relleno preferiblemente fluctúan de un denier de aproximadamente 0.2 a 15, de manera más preferible de un denier de aproximadamente 0.5 a , de manera más preferible de un denier de 0.5 a 3.

Pueden usarse combinaciones o mezclas de denieres de fibra para obtener las propiedades térmicas y mecánicas deseadas asi como un excelente manejo del bloque de material fibroso estabilizado. Las fibras cortadas de denier más fino de hasta aproximadamente un denier de 4 proporcionan resistencia térmica, caida, suavidad y manejo mejorados, los cuales muestran una mayor mejora a medida que se reduce el denier. Las fibras de denieres más grandes o mayores de aproximadamente un denier de 4 proporcionan al bloque de material fibroso mayor resistencia, acolchado y elasticidad con un mayor aumento de esas propiedades con el incremento del denier de la fibra. Una variedad de fibras de unión son adecuadas para usarse en la estabilización de los bloques de material fibroso de la presente invención, incluyendo las fibras amorfas, fibras fundibles, fibras recubiertas con adhesivo, las cuales pueden ser recubiertas discontinuamente, y fibras de unión de dos componentes, las cuales tienen un componente adhesivo y un componente de soporte arreglados en un revestimiento concéntrico-núcleo coextensivo lado a lado, o configuración de revestimiento eliptico-núcleo a lo largo de la longitud de la fibra con el componente adhesivo que forma al menos una porción de la superficie externa de la fibra. El componente adhesivo de las fibras unibles se une de manera preferible térmicamente. El componente adhesivo de las fibras unidas térmicamente debe ser térmicamente activable (es decir, fundible) a una temperatura inferior a la temperatura de fusión de las fibras cortadas de relleno del bloque de material fibroso.

Una gama de tamaños de fibra de unión, por ejemplo de un denier de aproximadamente 0.5 a 15 son útiles en la presente invención, pero las propiedades de aislamiento térmico óptimas se logran si las fibras de unión son menores de aproximadamente un denier de cuatro y preferiblemente menores de aproximadamente un denier de tamaño dos. Como con las fibras cortadas de relleno, las fibras de unión de denier más pequeño incrementan las propiedades de aislamiento térmico, mientras que las fibras de unión de denier más grande disminuyen las propiedades de aislamiento térmico del bloque de material fibroso. Como con las fibras cortadas de relleno, también puede usarse una mezcla de fibras de unión de dos o más denieres. La longitud de las fibras de unión es, de manera preferible, de aproximadamente 15 mm a 75 mm, de manera más preferible de aproximadamente 25 mm a 50 mm, aunque también son útiles fibras con una longitud de hasta 150 mm. De manera preferible, las fibras de unión son rizadas, que tienen de 1 a 10 rizos/cm, de manera más preferible tienen de 3 a 5 rizos/cm. Por supuesto, también pueden usarse polvos y roclos adhesivos para unir las fibras cortadas de relleno, aunque las dificultades en la obtención de una distribución uniforme a través de la tela reduce su conveniencia.

Una fibra de unión particularmente útil para estabilizar los bloques de material fibroso de la presente invención es una fibra de unión de revestimiento-núcleo rizado que tiene un núcleo de tereftalato de polietileno cristalino rodeado por un revestimiento de un polímero adhesivo de una copoliolefina activada. El revestimiento puede ser ablandado con calor a una temperatura inferior que la del material del núcleo. Tales fibras, disponibles de Hoechst Celanese Corporation, son particularmente útiles en la preparación de los bloques de material fibroso de la presente invención y se describen en la Patente Norteamericana No. 5,256,050 y la Patente Norteamericana No. 4,950,541. Pueden usarse otras fibras adhesivas de revestimiento/núcleo para mejorar las propiedades de la presente invención. Los ejemplos representativos incluyen las fibras que tienen un núcleo de módulo más alto para mejorar la elasticidad del bloque de material fibroso o fibras que tienen revestimientos con mejor tolerancia al solvente, para mejorar la capacidad de limpieza en seco de los bloques de material fibroso. Las cantidades de fibra cortada de relleno y fibra cortada de unión en los bloques de material fibroso de la presente invención pueden variar sobre un amplio intervalo. La relación de longitud de la fibra de las fibras cortadas de relleno a las fibras cortadas de unión en el bloque de material polimérico puede calcularse de acuerdo a la siguiente fórmula: n ? (por ciento en peso ds fibra cortada de unión)), [9/dsnir.r ds la fibia de b La relación de la longitud de la fibra cortada de 5 relleno a la de la fibra de unión es, de manera preferible, ' "' de al menos aproximadamente 2:1, de manera más preferible de al menos aproximadamente 2:5, y de manera más ,preferible de al menos aproximadamente 5:1. De manera general, la relación de longitud de la fibra preferiblemente no excede 0 de aproximadamente 10 a 15:1 o la integridad del bloque de material fibroso es insuficiente. Los bloques de material fibroso aislantes térmicos, no tejidos, de la invención son capaces de proporcionar eficiencias de peso térmico de manera 5 preferible de al menos aproximadamente 15 clo/kg/m2, de manera más preferible de al menos 20 clo/kg/ra¿, de manera más preferible de al menos aproximadamente 25 clo/kg/pr y parámetros de radiación de al menos aproximadamente 20 (W/mK) (kg/m3) (100), de manera más preferible menores de 0 aproximadamente 15 (W/mK) (kg/m3) (100) , de manera más preferible menores de 10 (W/mK) (kg/m3) (100) .

Los bloques de material fibroso, no tejidos, de la presente invención preferiblemente tienen una densidad aparente de menos de aproximadamente 0.1 g/cm3, de manera más preferible menor de aproximadamente 0.005 g/cm3, de manera más preferible menor de aproximadamente 0.003 g/cm'. Las propiedades aislantes térmicas efectivas se logran con densidades aparentes tan bajas como 0.001 g/cm3 o menores. Para lograr esas densidades aparentes, los bloques de material fibroso preferiblemente tienen un espesor en el intervalo de aproximadamente 0.5 a 15 cm, de manera más preferible de 1 a 10 cm, de manera más preferible de 2 a 8 cm, y preferiblemente tienen un peso base de 20 a 400 g/cm:. Generalmente el espesor del bloque de material fibroso deslaminado es de aproximadamente 25 a 40 por ciento mayor que antes de la deslaminación, aunque el peso permanece sustancialmente constante. Las telas que comprenden las capas del bloque de material fibroso de la invención pueden prepararse usando cualquier proceso de formación de tela convencional incluyendo el cardado, apertura de desperdicios en máquina de garnett, acolchado con aire, por ejemplo, por Rando- WebberMR, etc. Generalmente se prefiere el cardado. Cada capa es preferiblemente de 1 a 60 mm de espesor, de manera más preferible de 3 a 20 mm de espesor y preferiblemente tiene un peso base de aproximadamente 5 a 300 g/cm', de manera más preferible de aproximadamente 10 a 30 g/cm2. En las modalidades preferidas de la invención, cada capa de la tela tiene una superficie sustancialmente lisa y una superficie fibrosa deshilada. La superficie fibrosa deshilada, la cual es menos densa contribuye al espesor y resistencia térmica del bloque de material fibroso. La superficie sustancialmente lisa permite menos unión entre las capas adjuntas debido al menor entrelazado de las fibras y, de este modo, contribuye a la deslaminación controlada bajo la acción mecánica. Los medios para formar el bloque de material fibroso estratificado no son críticos. Las capas pueden formarse por plegado transversal, desprendimiento de múltiples capas, acoplando formadores de tela o cualquier otra técnica de estratificación. Los bloques de material fibroso de la invención pueden contener hasta aproximadamente 100 capas, pero generalmente contienen de aproximadamente 10 a 60 capas. La unión térmica puede llevarse a cabo por cualesquier medios que puedan lograr la unión adecuada de las fibras cortadas de unión para proporcionar la estabilidad estructural adecuada. Tales medios incluyen, pero no se limitan a, hornos de aire caliente convencionales, microondas, o fuentes de energia infrarroja. La deslaminación del bloque de material fibroso puede llevarse a cabo usando cualquier acción mecánica suficiente para hacer que las capas se deslaminen pero que sea insuficiente para causar la destrucción de las capas individuales. Los ejemplos típicos de tal acción mecánica incluyen el lavado o simplemente la acción de una secadora giratoria en presencia de objetos sólidos tales ¡como pelotas de tenis. En los Ejemplos siguientes, se usaron los siguientes métodos de prueba.

Espesor El espesor de cada bloque de material fibroso se determinó aplicando una fuerza de 13.8 Pa (0.002 psi) sobre la cara utilizando un Medidor de Espesor de Baja Presión Modelo No. CS-49-46 disponible de Custom Scientific Instruments Inc.

Densidad Se determinó el volumen de una muestra de cada bloque de material fibroso fijando dos dimensiones planares de la muestra y midiendo los espesores como se describió anteriormente. La densidad de la muestra se determinó dividiendo la masa entre el volumen.

Capas Deslaminadas El número de capas deslaminadas en una muestra después del lavado u otra acción mecánica se observó visualmente, con un promedio reportado de tres muestras l Resistencia Térmica La resistencia térmica de los bloques de material fibroso se determinó de acuerdo al ASTM-D-1518-85 para determinar la pérdida de calor combinada debido a los mecanismos de convección, conducción y radiación.

Parámetro de Radiación El parámetro de radiación se calculó usando la fórmula : Parámetro de - KairePtßia En donde Ko s = conductividad térmica aparente del bloque de material fibroso Pte?.? = densidad de la tela K,31ce - conductividad térmica en el aire, es decir (»- 0.025 w/m°K Lavado El lavado de cada muestra de bloque de material fibroso se efectuó en paneles de 3.123 x 103 cm2 de batidora entre dos capas de tela de muselina de algodón al 100%, que tiene una cuenta de hilos de 76x80 y un peso base dei 100 g/?tr y los bordes de la tela externa de algodón fueron asegurados por costura. Los paneles de prueba se lavaron en una lavadora de carga superior KenmoreMR Serie 70 (disponible de Sears Corporation) durante 41 minutos de agitación continua (igual a 5 ciclos individuales) en agua fria (20°C) , utilizando un ciclo delicado seguido por un enjuague y centrifugación normales y secada durante 45 minutos a una lectura de calor bajo del ciclo delicado con una secadora de uso pesado KenmoreMR Soft Heat Modelo No. 86577110.

Manejo El manejo de cada bloque de material fibroso se evaluó y ordenó sobre una escala que fluctúa de pobre, adecuado, bueno, a excelente.

Los siguientes ejemplos ilustran mejor esta invención, pero los materiales particulares, y las cantidades de los mismos en esos ejemplos, asi como las otras condiciones y detalles no deberán constituirse indebidamente en limitantes de esta invención. En los ejemplos, todas las partes y porcentajes están en peso a menos que se especifique otra cosa.

, Ejemplos 1-3 ) En el Ejemplo 1, las fibras cortadas de relleno (55 por ciento en peso de tereftalato de polietileno Trevira!" Tipo 121, con un denier de 1.2, de 3.8 cm de longitud, disponible de Hoechst Celanese Corp.) y la fibras 5 de unión (45 por ciento en peso de fibras de núcleo/revestimiento preparadas de acuerdo a la Patente Norteamericana No. 4,950,541 y la Patente Norteamericana No. 5,256,050, que tienen un núcleo de tereftalato de polietileno cristalino rodeado por un revestimiento de un 0 polímero adhesivo de copoliolefina, con un denier de 2.2, de 2.54 cm de longitud) para proporcionar una relación de longitud de fibra cortada de relleno a fibra cortada de unión de 2.2 se abrieron y mezclaron usando un abridor CromtexMR, disponible de Hergeth Hollingsworh, Inc. Las 5 fibras fueron transportadas a una máquina cardadora que utilizó un solo cilindro desprendedor y un solo cilindro de condensación, de modo que el cardado proporcionó una tela que tiene un lado sobre el cual la fibra está orientada' principalmente en dirección de la máquina, para 5 proporcionar una superficie sustancialmente lisa, mientras que la otra superficie de las fibras está orientada en una dirección más vertical para proporcionar un carácter fibroso deshilado. La tela desprendida fue entonces plegada transversalmente, de manera convencional, para configurar 0 una tela de múltiples capas, de 24 capas, de 12 plegados. Cada tela se hizo pasar entonces a través de un horno con circulación de aire a 218°C, a una velocidad de 1.68 metros por minuto para lograr un bloque de material fibroso estabilizado que tiene un peso base de 125 g/m2. 5 En el Ejemplo 2, se preparó un bloque de material fibroso como en el Ejemplo 1, excepto que el contenido fue de fibras cortadas de relleno (22 por ciento en peso de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, con un denier de 1.2, de 3.8 cm de longitud y 44 por ciento en peso de 0 tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, con un denier de 0.85, de 3.8 cm de longitud, cada uno disponible de Hoechst Celanese Corp.) y fibras cortadas de unión (34 por ciento en peso de la fibra de núcleo/revestimiento usada en el Ejemplo 1) para proporcionar una relación de longitud de /. o fibra cortada de relleno a fibra cortada de unión de 4.5:1.

En el Ejemplo 3, se preparó un bloque de material fibroso como en el Ejemplo 1 excepto que el contenido de la fibra fue de fibras cortadas de relleno (25 por ciento en peso de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, con un denier de 1.2, de 3.8 cm de longitud, y 50 por ciento en peso de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, con un denier de 0.85, de 3.8 cm de longitud, cada uno disponible de Hoechst Celanese Corp.) y fibras cortadas de unión (25 por ciento en peso de la fibra; de núcleo/revestimiento usada en el Ejemplo 1) para proporcionar una relación de longitud de fibra cortada de relleno a fibra cortada de unión de 7:1. Las muestras de cada Ejemplo se empacaron al vacio hasta el 25% de su volumen original durante una semana para simular las condiciones de embarque y se dejaron recuperan durante 24 horas antes de la prueba. Las pruebas se probaron entonces para determinar el peso base, densidad aparente, espesor, resistencia térmica. Las muestras se configuraron en paneles de prueba para el lavado como se describió anteriormente. Después del lavado los ejemplos se evaluaron para determinar la deslaminación de la conf guración de una sola capa original, asi como el espesor, resistencia térmica, parámetro de radiación, eficiencia de peso térmico y manejo. Los resultados de prueba asi como las relaciones de fibra cortada de relleno a fibra cortada de unión se exponen en la Tabla I. Como puede observarse a partir de los datos de la Tabla I, los bloques de material fibroso, aislantes térmicos, de la invención tienen excelente resistencia térmica y manejo o suavidad excepcionalmente buena para la 5 construcción. Con el incremento de la relación de longitud de la fibra de relleno a la fibra de unión se incrementó tanto la resistencia térmica como la eficiencia del peso térmico. Los bloques de material fibroso también demostraron bajos valores del parámetro de radiación 10 indicando por lo tanto pérdidas de calor bajas debido a la radiación térmica.

EJEMPLOS 4-6 Y EJEMPLOS COMPARATIVOS C1-C3 El Ejemplo 4 se preparó como en el Ejemplo 1, excepto que tuvo un peso base de 173 g/m2. El Ejemplo 5 se i"> preparó como en el Ejemplo 2, excepto que tuvo un peso base de 176 g/m*-. El Ejemplo 6 se preparó como en el Ejemplo 3, excepto que tuvo un peso base de 179 g/m2. Los Ejemplos comparativos se prepararon como en el Ejemplo 1 excepto que las cantidades y tipos de fibras son como sigue: Ejemplo Comparativo 1: fibra cortada de relleno (55 por ciento en peso de fibra de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 295, con un denier de 6.0, de 3.81 cm de longitud) y fibra cortada de unión (45 por ciento en peso de fibras de núcleo/revestimiento como se usaron en el Ejemplo 1) . Ejemplo Comparativo 2: fibra cortada de relleno (27.5 por ciento en peso de fibra de tereftalato de polietileno Trev?raMR Tipo 121, con un denier de 1.2, de 3.81 cm de longitud y 27.5 por ciento en peso de una fibra de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 295, con un denier de 6.0, 3.81 cm de longitud, disponible de Hoechst ,--., Celanese Corp.) y fibra cortada de unión (45 por ciento en 0 peso de fibra de núcleo/revestimiento como la usada en el Ej emplo 1) . Ejemplo Comparativo 3: fibra cortada de unión (27.5 por ciento en peso de fibra de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, con un denier de 0.85, de 5 3.81 cm de longitud y 27.5 por ciento en peso de una fibra de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 295, con un denier de 6.9, 3.81 cm de longitud) y fibra cortada de unión (45 por ciento en peso de fibra de núcleo/revestimiento como la usada en el Ejemplo 1) . 0 Las muestras de cada producto de bloque de material fibroso se probaron como en los Ejemplos 1-3. Los resultadas asi como las relaciones de longitud de fibra cortada de relleno a fibra cortada de unión se exponen en la Tabla II. ls EJEMPLOS 7 Y 8 Y EJEMPLOS COMPARATIVOS C4-C8 En el Ejemplo 7, se preparó un bloque de material fibroso como en el Ejemplo 2, excepto que tuvo un peso base de 151 g/m: y en el Ejemplo 8, se preparó un bloque de material fibroso como en el ejemplo 3, excepto que tuvo un peso base de 145 g/m2. En los Ejemplos Comparativos C4-C8 se evaluaron „,- varios materiales aislantes térmicos comercialmente 0 disponibles usando métodos de prueba usados en los Ejemplos 7 y 8. Los materiales fueron como sigue: Ejemplo Comparativo C4-Goose Down 600 disponible de Company Store, Lacrosse, Wl; Ejemplo Comparativo C5-PrimaloftMR, disponible de Albany International Corp., Albany, NY; Ejemplo 5 Comparativo C6-ComforelM, disponible de DuPont, Inc., Wilmington, DE; Ejemplo Comparativo C7-Kod-0-FilMK, disponible de Eastman Chemical Co., San Mateo, CA; y Ejemplo Comparativo C8-ThermoloftMR, disponible de DuPont, Inc. Los resultados de prueba se exponen en la Tabla III. 0 Como puede observarse a partir de los datos de la Tabla III, los bloques de material fibroso de los Ejemplos y 8 de ia invención tuvieron mayor eficiencia del peso térmico inicialmente y después del lavado que los 5 materiales aislantes térmicos comparativos excepto la pelusa de ganso, Ejemplo Comparativo C4. El Ejemplo 8 exhibió excelente suavidad o manejo, la cual fue comparable con el de la pelusa de ganso, Ejemplo Comparativo C4.

LO EJEMPLOS 9 Y 10 En los Ejemplos 9 y 10, se preparó un bloque de material fibroso como en el Ejemplo 1 excepto que el contenido de fibra fue de fibra cortada de relleno (68 por ciento en peso de tereftalato de polietileno TreviraMR Tipo 121, de denier 1.2, de 3.8 cm de longitud) y fibra cortada ,_. de unión (32 por ciento en peso de fibra de núcleo/revestimiento que tiene un núcleo de tereftalato de polietileno cristalino rodeado por un revestimiento de polímero adhesivo de copoliolefina, de denier 3, de 2.5 cm de longitud preparada de acuerdo a la Patente Norteamericana No. 4,950,541 y la Patente Norteamericana No. 5,256,050). En el Ejemplo 9, los bloques de material fibroso se probaron como en el Ejemplo 1. En el Ejemplo 10, los bloques de material fibroso se probaron como en el Ejemplo 1, excepto que el bloque de material fibroso no se lavó después de una semana de almacenamiento y un tiempo de recuperación de 24 horas, pero tres muestras, las cuales hablan sido estratificadas con muselina y cosidas alrededor del perímetro como en la prueba de lavado y se sometieron a cuatro horas en una secadora (secadora de trabajo pesado Kenmore'1" Soft Heat Modelo No. 86477110) a una lectura de calor bajo del ciclo delicado con 2 pelotas de tenis. Los resultados se exponen en la Tabla IV.

«- ' ' 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. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. \ Un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, caracterizado porque comprende una 5 mezcla de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno, las fibras están formadas en un bloque de material fibroso de múltiples capas, las fibras de unión se unen posteriormente de manera moderada a las fibras cortadas de / relleno en los puntos de contacto para aumentar* la 10 estabilidad estructural del bloque de material fibroso de múltiples capas para permitir la deslaminació¡ de las capas de tela individuales

2. El bloque de material fibroso, aislante 15 térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso contiene „., fibras de relleno de dos o más denieres.

3. El bloque de material fibroso, aislante 20 térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso contiene fibras cortadas de unión de dos o más denieres.

4. El bloque de material fibroso, aislante .5 térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las capas tienen un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado.

5. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso tiene una relación de longitud de fibras cortadas de relleno a fibras cortadas de unión de al menos 2:1.

6. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso deslaminado tiene una eficiencia de peso térmico de al menos 15 clo/kg/m'.

7. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso deslaminado tiene un parámetro de radiación de menos de aproximadamente 20 (W/mK) (kg/m3) (100) .

8. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso deslaminado tiene una densidad aparente de menos aproximadamente 0.1 g/cm .

9. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso deslaminado tiene un espesor en el intervalo de 0.5 a 15 cm.

10. El bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el bloque de material fibroso deslaminado tiene un espesor de aproximadamente 25 a 40¥¡ mayor que el bloque de material fibroso antes de la deslaminación.

11. Un método para producir un bloque de material fibroso, de múltiples capas, no tejido, aislante térmico, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) formar una tela o red de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno de modo que la tela o red tenga un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado; (b) formar un bloque de material fibroso de múltiples capas de tales telas; (c) someter el bloque de material fibroso estratificado a el calor suficiente para producir la unión de las fibras cortadas de unión a otras fibras cortadas de unión y las fibras cortadas de .relleno en los puntos de contacto dentro de cada capa y suficiente unión entre cada capa para estabilizar el bloque de material fibroso permitiendo aún la deslaminación de las capas cuando el bloque de material fibroso sea sometido a la acción mecánica.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la tela o red se forma por cardado, apertura de desperdicios en máquina de garnett o acolchado en aire.

13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la tela se forma por cardado.

14. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la estratificación se logra por plegado transversal, estratificando múltiples desprendimientos o mediante el acoplamiento del equipo que forma la tela.

15. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la estratificación se logra por plegado transversal.

16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la carda está equipada con un solo cilindro desprendedor y un cilindro de condensación para proporcionar a cada una de las capas un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado. ,

17. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la unión se logra a través del uso de un horno de convección, fuentes de microondas o energia infrarroja.

18. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende además el bloque de material fibroso para que la acción mecánica cause la deslaminación controlada de las capas. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se proporciona un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de múltiples capas. El bloque de material fibroso comprende una mezcla de fibras cortadas aglomeradas y fibras cortadas de relleno, las fibras se forman en un bloque de material fibroso de múltiples capas. Las fibras de unión se unen posteriormente, de manera moderada, a las fibras cortadas de relleno en los puntos de contacto para aumentar la estabilidad estructural del bloque de material fibroso de múltiples capas, pero permitiendo la deslaminación de las capas de tela o red individuales bajo la acción mecánica. También se proporciona un método para producir un bloque de material fibroso, aislante térmico, no tejido, de múltiples capas que comprende los pasos de: (a) formar una tela o red de fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno, de modo que la tela o red tenga un lado sustancialmente liso y un lado fibroso deshilado; (b) formar un bloque de material fibroso de múltiples capas de telas o redes; (c) someter el bloque de material fibroso estratificado a suficiente calor para causar la unión de las fibras cortadas de unión a otras fibras cortadas de unión y fibras cortadas de relleno en los puntos de contacto dentro de cada capa y suficiente unión entre cada capa para estabilizar el bloque de material fibroso permitiendo aún la deslaminación de las capas cuando el bloque de material fibroso sea sometido a la acción mecánica.